一、盾构隧道施工技术现状及展望(第2讲)——盾构隧道技术问题和施工管理（论文文献综述）
崔小普[1]（2021）在《基于三维斗形土拱的盾构隧道支护研究》文中认为盾构法隧道施工的优点突出,已成为地下隧道建设的首选施工方法。盾构法广泛运用的同时,往往面临开挖面稳定性问题。随着盾构隧道向地下施工越来越深,盾构开挖面的稳定问题与浅埋隧道表现出较大的差异性。浅埋盾构隧道开挖时,隧道上方将产生贯穿至地面的连续完整滑动面。对于深埋隧道以及复杂土层等情况,盾构本身以及外界影响较大,土拱效应往往不能完全发挥作用,滑动面并非全部为垂直情况。土拱效应的存在,对盾构隧道开挖面水平极限支护力影响显着,开挖面稳定性问题应充分考虑。本文首先论述了盾构开挖面水平支护力及土拱效应的研究背景与现状。接着对盾构隧道竖向土压力进行计算,计算过程中充分考虑土拱效应的发挥。将考虑土拱效应的竖向土压力运用到水平极限支护力的计算中,获得了开挖面主动水平极限支护力。最后对盾构隧道进行数值模拟,并与理论计算进行验证。主要内容如下:（1）传统松动土压力理论往往釆用垂直滑裂面假定,而针对不同的土体参数、隧道埋深直径比以及松动区土体位移,滑裂面并非全部为垂直情况。本文将松动区破坏面视为倾斜滑裂面,获得了考虑土拱效应发挥的侧向土压力系数。在二维梯形与三维斗形土拱情况下,推导隧道上覆松动区竖向土压力解析解。（2）土拱效应可分为完全与未完全发挥两种状态。对于二维梯形土拱效应下的竖向土压力,考虑滑裂面倾斜角、开挖面上覆土层深度、内摩擦角以及黏聚力等参数对竖向土压力的影响。对于三维斗形竖向土压力,除二维模型影响因素外,并对松动区埋深比、长度等因素进行算例分析。（3）对开挖面水平极限支护力进行局部与整体破坏求解,求解过程中考虑土拱效应的影响。松动土压力采用三维斗形土拱效应下竖向土压力。并对局部与整体破坏下的水平极限支护力的影响因素进行算例分析。（4）对复杂地形盾构区间进行数值试验,将数值结果与开挖面水平极限支护力理论结果进行对比。模拟过程中,获得了开挖面渐进破坏模型;考虑土拱效应的作用,获得了水平极限支护力主动与被动极值;并对隧道开挖引起土拱效应进行分析,获得盾构隧道开挖面变形规律。
王福周[2]（2021）在《富水粉细砂层盾构施工期间地表沉降控制研究》文中研究表明本文以太原轨道交通2号线学府街站～长风街站区间盾构隧道施工为工程背景,针对盾构掘进过程中出现的地层扰动现象,通过理论分析与计算、ABAQUS有限元软件数值分析和现场实测等手段,从开挖面稳定性控制和盾尾空隙充填两方面,研究富水粉细砂层盾构开挖过程中关键施工参数对地表沉降的影响规律与控制对策,主要包括盾构开挖过程中地表沉降特征以及刀盘开口率、土舱压力、注浆比例系数、注浆压力和浆液弹性模量等关键施工参数对地表沉降的影响规律,并提出了关键施工参数的优化控制措施,为太原地铁2号线区间盾构隧道施工提供科学依据,对地铁盾构施工具有指导意义。主要研究结论如下:（1）依据理论分析、工程经验,将盾构掘进引起的地表变形分为了五个阶段,结合数值分析得出五个阶段产生的地表沉降量分别占总沉降量的9%、18%、24%、33%、16%。其中开挖面稳定控制期间和盾尾间隙存在期间产生的沉降量分别占总沉降量的27%和57%。（2）在理论计算和工程实测数据的统计分析的基础上获得土舱压力和刀盘开口率的初步取值范围,结合有限元软件ABAQUS建立三维盾构隧道施工数值模型,针对不同刀盘开口率、不同土舱压力对前方地层应力、位移的影响特征进行分析,得到刀盘开口率控制在50%、土舱压力控制在0.1～0.15MPa范围内时,盾构开挖过程中地表沉降的控制效果最好。（3）提出注浆比例系数这一概念,用于量化在数值分析过程中注浆量的变化,研究表明地表沉降随着注浆比例系数的增加而逐渐减小,但注浆量到达一定值时,其对改善地表沉降的作用不再明显;经实测与模拟分析对比显示,均布注浆压力越大,地表沉降越小,当注浆压力大于0.4MPa时,其对进一步减缓地表沉降的作用不再明显;研究发现浆液弹性模量对控制地表沉降的作用不甚明显,由此提出一种低强度浆液配合比优化理念;综上分析表明,当注浆比例系数选择1.7,即单环注浆量选择4.65m3,注浆压力选择0.3～0.4MPa时,能有效控制富水粉细砂层中盾构掘进所引起的地表变形量。（4）首次提出采用拟合评价法来客观评价注浆参数对地表沉降的影响因次关系,得出注浆压力、注浆比例系数和浆液弹性模量的影响系数分别为1.525、1.05和0.475,即其对地表沉降的影响依次减小。（5）将上述研究成果应用于太原地铁2号线学府街站～长风街站富水粉细砂层土压平衡盾构施工区间,依据地表沉降控制标准,通过实际注浆效果评价,工程应用中盾尾空隙填充率达到90%以上,浆液静置28d凝结体强度大于6MPa、地表和周围建筑物最大沉降量基本全部控制在20mm以内,通过隧道掘进速度、注浆层厚度、浆液凝结体强度、地表和周围建筑物沉降等综合评价,表明该研究结论在工程实践中应用效果良好,参数的选择合理,满足施工质量标准要求。
张润东[3]（2021）在《盾构隧道管片接头精细化数值模拟及多尺度力学对比分析》文中认为随着人口的增长、交通压力的增大和经济水平的提高,地铁在城市中快速发展,地铁结构的安全性越来越受到关注。地铁隧道以管片作为主体支护结构,管片通过管片接头连接,管片接头是隧道衬砌的薄弱环节。目前常用的管片接头为螺栓接头,在使用过程中易出现裂缝、掉块、渗漏水等现象,对隧道结构的安全性和耐久性造成影响。接头在使用期间存在问题的原因包括对接头力学分析的欠缺以及接头结构本身的不足,探索接头的力学性能和引入新型接头都是解决问题的有效手段。本文以两种传统接头（直螺栓接头、弯螺栓接头）,一种新型接头（滑入式快速接头）为研究对象,利用有限元方法建立了三种管片接头的精细化3D实体模型,通过模型试验结果验证了数值模型的可靠性。以数值模型为基础,从接头细部构造、接头整体构造、整环衬砌构造三个尺度分析了接头承受弯矩、剪力、轴力荷载时的力学响应和力学性质,讨论了传统接头和新型接头的区别与联系,探讨了各类接头的适用范围。论文具体取得的成果如下:（1）建立了三种接头的抗弯分析数值模型。通过模型分析得知,轴力荷载可以线性提高接头的抗弯性能;传统螺栓接头的抗弯性能基本一致,在承载中经历了四个受力阶段,具有较好的延性;滑入式快速接头的抗弯性能远强于传统螺栓接头,在承受正弯荷载时存在三个阶段,承受负弯荷载时存在两个阶段;T型连接件和C型预埋槽是滑入式快速接头的薄弱环节。（2）针对接头结构和材料两个方面开展了滑入式快速接头优化研究,发现将连接件向受压侧移动可以在保证接头抗弯刚度的情况下提高结构延性;将连接件向受拉侧移动可以在提高接头抗弯刚度的同时减小接头变形;在将连接件材料等级提高不会显着改变接头的变形性能,但可以提高接头的抗弯刚度;连接件材料等级过高和过低都会导致混凝土承受应力提高。（3）建立了三种接头的抗剪分析数值模型。通过模型分析得知,接头受剪过程主要分为两个阶段;轴力荷载可以线性提高接头的抗剪性能;连接件的抗剪性能决定了接头的抗剪性能;直螺栓和弯螺栓接头的抗剪性能基本相同;滑入式快速接头的抗剪性能远好于螺栓接头;滑入式快速接头的薄弱环节位于T、C型连接件和C型预埋槽。（4）建立了三种接头的整环分析数值模型。通过模型分析得知,衬砌圆环在承载时变形呈“横鸭蛋”形态;各位置接头中#2接头属于隧道变形的薄弱环节,#1和#2接头属于隧道受力的薄弱环节;衬砌圆环各位置接头的力学变化均会影响隧道整体刚度和各接头刚度;各位置接头张开量和隧道横向变形之间均存在较为稳定的倍数关系,可以通过隧道横向变形监测推测各接头的张开量信息。传统螺栓接头衬砌圆环的承载能力和抗变形能力基本相同,直螺栓接头略强与弯螺栓接头。加载过程中,传统螺栓接头的各处接头均存在渗漏水风险。滑入式快速接头的承载能力和抗变形能力明显强于传统螺栓接头,在能承受更大载荷的同时,仅2#接头存在渗漏水风险。（5）根据接头荷载试验和整环荷载试验的分析结果得出,传统螺栓接头适用于地应力较低的隧道,滑入式快速接头适用于高地应力条件、高变形控制要求的隧道。
陈瑞[4]（2021）在《不同含水率地层下土压平衡盾构隧道掌子面稳定性分析》文中研究表明土压平衡盾构作为盾构法施工的重要方式,较泥水盾构而言适用性更加广泛。然而土压平衡盾构在开挖时存在最突出的问题是如何维持开挖面的稳定性,就此众多学者针对掌子面前方土体的破坏过程进行研究,通过提取优化得到了主动极限支护力的一系列计算模型,但其实用性亟需进一步完善和发展。另外,目前已有的研究中,前人对于干砂或饱和砂土地层下的开挖面模型试验研究较多,但实际工程中干砂或完全饱和砂土的地层较少,多出现具有一定含水率条件的砂土地层,因此,研究不同含水率的影响更具有一定的实际意义。因此,有必要对不同含水率地层下盾构施工掘进时,掌子面前方土体的动态破坏过程进行更深入的探究,进一步明确力学破坏机理,从而保证地表及地下建筑物的安全和建立实时有效的预警机制。本文首先从缩尺模型试验入手,对低含水地层3组不同含水率下的盾构施工掘进过程进行了相似模拟,同时借助FLAC3D进行较低含水率地层下的对比验证,有效证明数值模拟软件应用至实际工程的合理性;接着借助FLAC3D对哈尔滨地铁3号线太-靖区间饱和水状态下盾构隧道开挖稳定性进行预测分析,最后基于模型试验地表沉降范围和数值模拟破坏面提取结果进行了破坏区域计算模型的优化。主要研究内容和结论如下:（1）基于室内大尺寸模型试验架,开展了低含水地层不同含水率下的盾构开挖缩尺模型试验,研究低含水地层开挖面支护力随含水率不同的变化规律,发现支护力呈快速下降-稳定-临界失稳-破坏的4阶段变化特性。在此基础上,对比了不同含水率地层下由于盾构开挖而呈现的地表沉降变化规律和围岩土压力分布变化特性,发现对于C/D=1.0的地层来说,破坏模式随含水率的增大逐渐变化,含水率越低时破坏会延展至地表形成整体失稳破坏,随着含水率的增大,由于砂土地层表观粘聚力的增加,土拱效应影响增大,破坏区域的高度逐渐减小,破坏不会延展到地表。（2）建立基于模型试验的等参数数值计算模型,借助应力控制法得到开挖面支护力变化曲线,同时得到地表沉降值和围岩土压力变化曲线。发现数值模拟曲线较缩尺模型试验结果而言,缺少稳定阶段但两曲线变化规律相近;数值模拟得到的地表沉降值与模型试验结果拟合较好;对比围岩土压力变化曲线发现较小的含水率会使得数值模拟的破坏区域稍大于模型试验。对比结果表明,数值模拟能够较好地对实际工程进行模拟和预测分析。（3）基于哈尔滨地铁3号线太-靖区间的工程地质资料建立FLAC3D数值计算模型,进行饱和水地层盾构开挖流固耦合数值模拟。对盾构开挖造成的地表位移进行统计分析,发现地表沉降值能够满足要求;分析渗流场和应力场,结果显示开挖面前方易形成水力漏斗,应力显着降低;最后利用应力控制法明确了开挖面前方塑性区的变化规律,同时确定了考虑渗流下的极限支护力。（4）综合考虑模型试验中地表沉降范围、围岩土压力的变化区域和对应数值模拟结果,同时亦对实际工况数值模拟的破坏区域进行提取优化,建立考虑开挖面两侧破坏土体的3种假定计算模型,借助MATLAB寻求最佳破坏模型;在此基础上建立三维楔形体破坏模型,与已有极限平衡模型计算结果对比,结果更为贴近实际。最后将模型试验得到的极限支护力值和实际工况下流固耦合数值模拟得到的极限支护力分别与所建计算模型的计算结果进行对比,结果较为吻合,表明三维楔形体破坏模型可很好地反映实际情况。
曹学平[5]（2021）在《太原地铁盾构施工对邻近砖混结构安全性评估的研究》文中进行了进一步梳理进入21世纪,随着我国轨道交通的发展,地铁已经成为各大城市发展绿色交通的首选模式。地铁区间隧道施工穿越建筑对其造成损伤在所难免,为保证隧道正常施工以及最大程度降低建筑损伤,对地铁隧道区间近距离穿越建筑物进行安全性评估并制定统一的变形控制标准具有重要的现实意义。本文依托太原市轨道交通2号线一期双-大区间双线隧道施工超近距侧穿砖混结构的典型工程,采用理论经验分析、现场实测及数值模拟等方法,对地铁区间隧道穿越既有砖混结构安全性评估的基本理论、评估内容、变形控制指标与标准的确定等核心问题进行深入探讨,主要研究成果如下:（1）阐述隧道近接建筑的安全现状评价方法和依据,强调对建筑物构件现状和材料性能检测以及地基安全性评级的重要性,各单元评定应严格按照《民用建筑可靠性鉴定标准》（GB50292-2015）以及《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）等标准规范执行。（2）提出盾构施工邻域建筑物安全性评估的程序、内容和方法:对新建隧道工程环境和邻域已有建筑物概况等资料进行了解;对建筑物安全现状进行调查、检测及鉴定评价,确定建筑剩余允许变形;采用Midas/GTS建立三维仿真模型,预测地铁隧道穿越近接建筑物可能引起的附加变形,将其与剩余允许变形对比,寻找二者间平衡,最后给出评估结论及建议。（3）结合太原本地区特殊地质情况,分析砖混结构破坏的力学机理与时空关系,通过相关文献和本地数据的对比探讨,总结出太原地区地铁变形控制指标为:最大沉降量和差异沉降量;推荐太原地铁盾构施工在无邻近建筑物下最大允许地表沉降量理想区域为30～37mm;有邻近砖混结构时,地表最大允许沉降量理想区域为20～30mm,沉降差为5～11mm。（4）对太原地铁二号线一期双～大区间公交公司家属楼进行了详细的安全性评估工作,通过Midas/GTS模拟出隧道施工期间砖混结构的附件变形为41.2mm,后对该工程进行注浆加固数值模拟,加固区域为基础周边2m,基础下部2m范围内,结果显示施工期间该建筑附加变形为23.9mm,现场实测为25mm,加固效果良好。
吴志强[6]（2021）在《水下大直径浅埋盾构隧道施工风险分析与控制研究》文中研究指明盾构法以其施工速度快、对周围环境影响小、施工安全性高、施工质量优良等优势,在城市隧道修建中扮演着越来越重要的角色,特别是泥水平衡盾构,近年来逐渐成为跨越江河湖海等水下隧道建设的首选施工方法。但随着盾构直径的增大,以及开挖地层的不确定性和地表环境复杂性,水下大直径盾构施工风险极高,容易出现各类风险事件,特别是在浅埋地层的安全问题尤为突出。因此,复杂地层条件下的水下大直径浅埋盾构隧道施工安全是我国隧道工程建设过程中需要重点关注和研究的基础性课题。本文以某复杂环境下的水下大直径浅埋盾构隧道为工程背景,从资料调查、理论分析、数值模拟以及工程应用等手段,针对泥水盾构穿越江底掘进时的一系列高风险安全问题展开了系统深入的研究,为该隧道安全施工提供了理论科学依据,确保了隧道安全顺利贯通。主要研究内容如下:（1）基于正态云模型与熵权法,提出了一种能够反映水下盾构隧道施工前期风险水平的评估模型。从影响越江盾构隧道施工安全的河流因素、隧道设计因素、水文地质因素、外部环境因素及施工管理因素等方面,构建了能够全面反映水下盾构隧道风险影响因素的指标体系,并给出了各指标在不同风险水平下的量值范围。结合正态云模型方法,有效地兼顾了风险评估过程的随机性不确定性和模糊性不确定性;结合熵权法,考虑了评估数据自身规律性来确定指标的权重系数,避免了专家赋权法的主观性。（2）搜集了36起近些年来国内盾构隧道掘进过程中的施工技术风险事故,统计得到了盾构隧道施工技术风险事故的发生时间、事故情况、事故类型及产生的直接原因。结合该水下大直径浅埋盾构隧道施工的工程地质条件、水文地质条件、不良地质、隧道施工方法以及施工重难点,确定了该隧道盾构掘进施工过程中穿越大堤段、浅埋段、岩溶段的风险源。结合风险评估模型,确定了该盾构隧道施工安全风险等级为Ⅱ级。（3）结合数值模拟方法,以隧道施工过程中隧道的稳定以及地表变形控制为指标,并考虑工程成本问题,模拟了不同水灰比和不同加固范围的地层加固方案对浅覆土水下隧道盾构穿越河漫滩施工安全的影响,并通过对比分析不同控制方案,确定了考虑施工安全和施工成本的最佳地层加固方案。（4）构建了平行双线隧道穿越岩溶区的三维数值模型,分别从岩溶洞空间位置、岩溶洞空间形状以及多岩溶洞的角度分析了岩溶洞对隧道结构和受力的影响。得到了岩溶洞不同位置的风险大小的排序:下伏岩溶洞风险>侧向岩溶洞风险>两线轴线岩溶洞风险>上卧岩溶洞风险;研究了岩溶洞洞高和洞宽对隧道结构受力的影响,表明洞高的溶洞对隧道结构变形受力影响大于洞宽的溶洞。针对岩溶处置问题,提出了半填充和未填充溶洞采用吹砂夹石+静压灌浆的方法;对填充物密实度在中密以下的全填充溶洞采用静压灌浆的方法。（5）基于极限分析方法,构建了高水压透水地层盾构隧道开挖掌子面极限推力被动失稳破坏的“圆弧体+倒棱台”型模型。根据静力学及条分法原理,推导了掌子面极限推力的求解公式。通过有限差分软件,构建了高水压透水地层盾构隧道开挖有限差分计算模型,计算得到了三个等级掌子面推力情况下,掌子面前方土体的滑动失稳情况,并验证了本文提出的“圆弧体+倒棱台”型计算模型的正确性。（6）采用数值方法分析了埋深、水位高度、渗透系数对掌子面极限推力的影响;基于稳定系数法,分析对该盾构隧道掌子面失稳风险量化等级;采取有效土体泥水配比加固、同步注浆抗浮和优化掘进施工参数,可靠地建立了盾构泥水平衡体系,有效降低了盾构开挖过程中的风险,保证盾构隧道施工掘进过程中的安全性。
郑立夫[7]（2021）在《城市轨道交通联络通道冻结壁厚度优选方法及工程应用研究》文中认为人工地层冻结法最早起源于矿山立井施工,因其兼具“止水和加固”的特点,可有效解决注浆等常规手段不易克服的工程难题;作为立井施工穿越富水软弱地层的主要工法,一直广泛应用于国内外的矿山建设领域。此后,这项特殊的地层加固技术被进一步引入到隧道掘进等土木工程领域,也取得了非常好的施工效果。近30年,随着我国城市化建设的迅猛发展,在城市轨道交通等地下工程建设领域也遇到了与矿山建设领域类似的、甚至更为严重的工程问题,人工地层冻结法现已成为某些特定市政工程在建设过程中的必然技术选择。与此同时,一系列新的技术难题与工程挑战也衍生出来。其中,水平冻结法施工冻结壁厚度的优化选定问题正是亟待解决的众多难题之一。本文以珠机城际轨道交通项目金融岛车站至3号工作井区间联络通道的冻结法施工为工程背景,对水平冻结壁厚度的优化选定以及厚度设计方案与地表冻胀和融沉变形之间的响应关系等展开了深入研究。基于此,进一步地提出并构建了一套适用于与本文研究对象同类型工程冻结壁厚度确定的完整设计流程。主要的研究内容和创新性成果如下:（1）鉴于传统冻结壁设计理论不能客观、真实地反映深埋黏土地层直墙拱形冻结壁的实际受力特点,通过将黏土地层剪切破坏理论首次引入并应用于联络通道冻结壁的初选厚度设计,基于对冻结壁真实支护压力的合理计算,提出了一种有别于现行传统方法的、更适用于深埋黏土地层直墙拱形冻结壁厚度初选的优化方法。相较现行初选方法,本文方法可实现对冻结壁初选厚度的快速确定,且所得结果更为合理、优化。相关结论及成果已经实际工程验证,可为后续冻结壁厚度方案的比选及设计厚度的最终优选奠定良好基础。（2）基于流固耦合理论对富水地层联络通道冻结壁在真实施工环境中的力学响应及变形稳定性等进行数值计算研究。通过比较相同厚度冻结壁模型分别在单独应力场和流固耦合应力场作用下的力学响应情况,探明了“水的存在”对冻结壁整体力学性能提出更高要求;在对富水地层联络通道冻结壁进行受力分析和厚度设计时,“水的作用”不可忽略。基于此,通过对不同厚度冻结壁模型在相同施工环境下的力学响应、变形规律和破坏趋势等进行对比研究,实现了对前序环节所得冻结壁初选厚度方案的强度验算,并进而以其为基准开展进一步的厚度比选研究,必要时可对既得初选厚度进行修正。（3）针对现有冻胀和融沉变形预测方法大多难以兼顾预测准确性和工程实用性的问题,通过将室内试验方法与数值计算方法相结合,创立了一种可实现对冻结法施工全过程地表冻胀融沉变形进行有效模拟和预测的实用方法。基于此,进一步地研究并揭示了冻结壁厚度、土体冻结温度和冻融土特性等因素与地表冻胀融沉变形规律之间的响应关系,为人工地层冻结法施工地表冻胀和融沉变形的验算及控制,提供了有效评价途径及必要参考依据。（4）基于我国现行联络通道冻结壁厚度设计流程的一般思路和基本框架,通过进一步考虑埋置土层性质、冻结壁所处富水环境以及冻结法施工对周围环境产生的影响等因素,拓展性地提出并构建了一套可适用于城市轨道交通联络通道冻结壁厚度确定的完整设计流程。相较传统设计流程,由本文流程所得设计结果不再是某一仅满足承载力需要的冻结壁厚度设计值,而是一个既符合结构强度要求又满足环境变形要求的冻结壁厚度取值区间;工程技术人员可在此区间内,进一步根据现场施工的实际情况及具体需要,对最终的冻结壁设计厚度进行优选。经工程实例验证,依此所得冻结壁厚度设计方案更为合理、优化,可兼顾施工的安全性与经济性。上述研究成果已在珠机城际轨道交通项目金融岛车站至3号工作井区间4号联络通道的冻结法设计与施工中进行了成功应用。由现场监测以及巡查结果可知,总体施工顺利且效果良好。所得相关结论及成果,可为我国现有城市轨道交通联络通道冻结壁厚度的设计理论提供必要补充,亦可为日后同类型工程的冻结法设计与施工提供有益参考,有望进行推广应用。
郝美丽[8]（2020）在《双线盾构侧穿桥梁桩基的受力变形特性及地层沉降规律研究》文中进行了进一步梳理近年来,随着地表交通压力的剧增,众多大中型城市开始布局和完善地下轨道交通网络。地铁作为地下交通的重要组成部分,其建设必须考虑对周围环境的影响。城市轨道交通区间大多采用盾构法施工,由于大多城市在规划初期并未考虑其地下结构与盾构施工的相互作用,因此盾构侧穿既有结构成为盾构法施工的重难点。本文以合肥市轨道交通4号线潜高区间为工程背景,针对盾构侧穿桥梁桩基这一工程问题,开展数值模拟和现场监测,重点分析了盾构施工引起桥梁桩基的位移模式及地层和结构变形规律。数值模拟结果表明:1-4号桩基距离开挖面较近,产生的水平位移增量较大,5-12号桩基距离开挖面较远,水平位移增量较小,所有桩基最大水平位移均出现在桩深约25 m处。最大轴力出现在6号桩,最大轴力值为-1973KN（压力）。当隧道施工面距离桩基较远时,桩身弯矩不变;当盾构施工面接近桩基时,桩基的弯矩绝对值线性增加;当盾构施工远离桩基时,桩身弯矩保持稳定不再发展。1～4号桩周围的地表沉降最大,平均沉降为6.5mm;5～8号桩附近的地表沉降均值为6mm,9～12号桩周围的地表平均沉降为6.3mm。现场监测结果表明:盾构隧道两侧桥梁桩基的位移量随着开挖面逐渐推进不断增加,而位于盾构隧道中部的桥梁桩基位移量随着开挖面的推进呈现先增大后减小的现象,表明在实际盾构隧道施工过程中,位于盾构隧道中部的桥梁桩基所承受的竖向位移受左右侧隧道依次扰动的影响。由实测位移变化曲线可以得出,各测点位移量逐渐增加直至趋于稳定,最大值均小于控制值,满足规范对地表沉降的要求。图58表10参62
池建彬[9]（2020）在《广佛地铁3号线盾构隧道下穿某在建大型工程的隧道及基础受力分析》文中研究说明随着我国城市轨道交通建设的不断发展,地铁隧道下穿既有建筑物、或下穿在建建筑物的情形越来越多,比如下穿高层建筑、住宅楼小区、城际铁路等等。盾构隧道下穿建筑物的时候,可能会因地层扰动导致地面隆起或沉降,使建筑物发生变形,也可能对既有的桩基础产生影响,对工程周围的环境影响较大。尤其是地铁盾构隧道下穿在建建筑物,其地表既有结构和地铁盾构隧道建设的安全性均较难得到保证。本论文研究以地铁隧道下穿在建建筑物时对周边环境、施工安全、施工风险的影响为目的。在结合国内外研究现状的基础上,研究盾构隧道施工的技术与管理。主要内容如下:（一）选取广佛地铁3号线盾构隧道下穿某在建大型综合商业体（以下简称“在建大型工程”）工程的案例作为分析对象。结合工程实际情况,运用层次分析法（AHP）选择“桩基础+托换梁”下穿方案,并提出了需要研究和分析的问题。（二）使用Midas-GTS软件建立三维有限元模型,确定了Midas-GTS建模的计算区域、荷载和边界条件,根据工程案例定义了建模相关的土层、建筑结构、隧道结构参数和本构关系等。（三）根据Midas-GTS软件建立的三维有限元模型,分析了隧道施工对在建大型工程的影响（桩基础水平位移、地下室底板竖向位移、桩基础轴力和弯矩的影响）。（四）根据Midas-GTS软件建立的三维有限元模型,分析了在建大型工程与盾构隧道同步施工对盾构隧道施工的影响（隧道管片位移分布、隧道管片竖向位移、隧道管片水平位移的影响）,提出相应的施工管理安全质量措施。（五）经过Midas-GTS软件分析,得出“桩基础+托换梁”方案能有效减少盾构隧道与在建大型工程之间的不利影响;盾构隧道与在建大型工程同步施工对施工安全影响不大,同步施工基本可行的结论。在工程规模较大,施工条件、经济条件允许的情况下,可优先考虑“桩基础+托换梁”法。
邹家琦[10]（2020）在《盾构下穿施工对既有管廊的变形影响分析》文中研究表明随着城市地下空间的不断开发利用,越来越多的新建隧道工程需要穿越既有地下结构,在此类穿越工程中减小和控制对既有结构的扰动成为实际工程和学术研究中的重点和难点。本文在总结国内外对盾构隧道施工及穿越工程的的研究现状和结论的基础上,通过室内模型试验研究了盾构下穿施工影响下既有管廊结构的变形规律与特点;利用有限元分析软件midas GTS NX建立数值模型,设计正交试验研究不同工况条件对既有管廊结构的影响。本文主要研究结论如下:（1）依据相似试验原理,开发试验模型用于模拟盾构掘进施工过程,并利用该装置进行室内模型试验。通过试验发现随着盾构隧道开挖面向前推进,既有管廊结构呈现“先小幅隆起,再快速下沉,最后趋于稳定”的规律。（2）分析上部既有管廊最终变形曲线发现:上部既有管廊竖向位移关于盾构隧道轴线对称分布,既有管廊结构最大沉降出现在两者水平投影相交位置上方,向既有管廊两端递减。在盾构隧道垂直下穿施工影响下,上部既有管廊的竖向变形曲线形态符合高斯曲线特征,可用peck公式近似表示。（3）选取新建隧道与既有管廊夹角、夹层厚度、新建隧道左右线间距、新建隧道直径这4个影响因素为考察试验因素,以既有管廊结构最大沉降量为试验指标,进行正交试验。对试验结果进行极差分析和方差分析处理,发现这四个影响因素对试验指标的影响程度从大到小排序为:盾构隧道直径>夹层厚度>左右线间距>穿越夹角。
二、盾构隧道施工技术现状及展望(第2讲)——盾构隧道技术问题和施工管理（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、盾构隧道施工技术现状及展望(第2讲)——盾构隧道技术问题和施工管理（论文提纲范文）
（1）基于三维斗形土拱的盾构隧道支护研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 盾构隧道竖向土压力 |
| 1.2.2 土拱效应 |
| 1.2.3 盾构开挖面水平支护力 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 技术路线 |
| 1.5 创新点 |
| 第2章 三维斗形土拱竖向土压力 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 土拱未完全发挥下土压力力学模型 |
| 2.2.1 竖向土压力 |
| 2.2.2 影响因素分析 |
| 2.3 土拱完全发挥下土压力力学模型 |
| 2.3.1 竖向土压力 |
| 2.3.2 影响因素分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 三维斗形土拱水平支护力 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 局部破坏下水平支护力 |
| 3.2.1 局部破坏模型 |
| 3.2.2 水平支护力 |
| 3.2.3 影响因素分析 |
| 3.3 整体破坏下水平支护力 |
| 3.3.1 整体破坏模型 |
| 3.3.2 水平支护力 |
| 3.3.3 影响因素分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 工程实例与验证 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 工程实例 |
| 4.3 数值模拟 |
| 4.3.1 模型建立 |
| 4.3.2 开挖面失稳过程 |
| 4.3.3 极限支护力 |
| 4.3.4 数值结果分析 |
| 4.4 理论与模拟结果对比验证 |
| 4.5 理论与实测数据对比验证 |
| 4.6 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表论文和参加科研情况 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（2）富水粉细砂层盾构施工期间地表沉降控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 立题背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 富水粉细砂层盾构施工技术研究现状 |
| 1.2.2 盾构施工开挖面稳定控制研究现状 |
| 1.2.3 盾构施工同步注浆技术研究现状 |
| 1.2.4 存在的问题 |
| 1.3 本文研究思路和主要内容 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 1.3.3 研究方法 |
| 第2章 工程概况 |
| 2.1 概况 |
| 2.2 土层条件 |
| 2.3 水文条件 |
| 2.3.1 地下水位 |
| 2.3.2 抗浮水位 |
| 2.3.3 地下水水质特征及腐蚀性 |
| 2.4 工程问题 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 盾构施工对地表沉降的影响机理分析 |
| 3.1 盾构施工导致地表沉降的机理分析 |
| 3.2 开挖面稳定控制机理 |
| 3.2.1 开挖面稳定影响因素 |
| 3.2.2 土舱压力工作原理 |
| 3.2.3 土舱压力参数分析 |
| 3.2.4 刀盘开口率分析 |
| 3.3 壁后注浆机理分析 |
| 3.3.1 盾构同步注浆目的与作用 |
| 3.3.2 盾构隧道同步注浆浆液材料 |
| 3.3.3 盾构施工壁后注浆技术 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 开挖面稳定控制对地表沉降的影响分析 |
| 4.1 数值模型的建立 |
| 4.1.1 线弹性本构模型 |
| 4.1.2 材料模型及参数 |
| 4.1.3 三维计算模型的范围选择与单元划分 |
| 4.1.4 边界与荷载 |
| 4.2 盾构施工不同阶段地面变形分析 |
| 4.3 刀盘开口率对地表沉降影响分析 |
| 4.4 土舱压力对前方未开挖地层的影响 |
| 4.4.1 土舱压力对前方地层的影响范围 |
| 4.4.2 横向地表位移分析 |
| 4.4.3 纵向地表位移分析 |
| 4.4.4 土舱压力对地层和管片的应力影响分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 壁后注浆对地表沉降的影响分析 |
| 5.1 土压平衡盾构机注浆系统 |
| 5.2 盾构施工注浆参数的设定 |
| 5.2.1 注浆比例系数的设定 |
| 5.2.2 均布注浆压力的设定 |
| 5.2.3 浆液弹性模量的设定 |
| 5.3 注浆效果计算分析 |
| 5.3.1 注浆比例系数对地表沉降的影响 |
| 5.3.2 注浆压力对地表沉降的影响 |
| 5.3.3 浆液弹性模量对地表沉降的影响 |
| 5.3.4 对比分析注浆参数对地表沉降的影响程度 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 工程应用 |
| 6.1 工程应用概述 |
| 6.2 优化参数工程应用 |
| 6.2.1 开挖面稳定性监测 |
| 6.2.2 注浆效果检测 |
| 6.3 施工区间地表沉降监测 |
| 6.3.1 测点布置 |
| 6.3.2 监测数据统计分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 不足与展望 |
| 7.3 创新点 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（3）盾构隧道管片接头精细化数值模拟及多尺度力学对比分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 管片接头概述 |
| 1.2.1 接头种类 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 衬砌管片力学性能研究方法 |
| 1.3.2 衬砌管片力学性能相关研究 |
| 1.3.3 管片接头力学性能相关研究 |
| 1.3.4 新型管片接头相关研究 |
| 1.4 研究内容及技术路线 |
| 1.4.1 本文研究内容 |
| 1.4.2 本文创新点 |
| 1.4.3 本文技术路线 |
| 第2章 盾构管片接头建模 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 管片接头有限元模型 |
| 2.2.1 材料及其本构 |
| 2.2.2 接触设置 |
| 2.2.3 加载和约束设置 |
| 2.3 网格设置 |
| 2.3.1 完全积分和减缩积分 |
| 2.3.2 体积自锁、剪切自锁和沙漏现象 |
| 2.3.3 四面体网格选择 |
| 2.3.4 网格划分 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 有限元模型合理性验证 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 直螺栓接头抗弯试验 |
| 3.2.1 试验概况 |
| 3.2.2 接头参数 |
| 3.2.3 加载方案 |
| 3.2.4 结果展示与比较 |
| 3.3 三种连接件接头抗弯模型试验 |
| 3.3.1 试验概况 |
| 3.3.2 加载方案 |
| 3.3.3 结果对比 |
| 3.4 数值方法与试验的比较 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 盾构隧道管片接头抗弯分析 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 加载工况设置 |
| 4.3 传统直螺栓接头抗弯分析 |
| 4.3.1 直螺栓正弯工况分析 |
| 4.3.2 直螺栓负弯工况分析 |
| 4.4 传统弯螺栓接头抗弯分析 |
| 4.4.1 弯螺栓正弯工况分析 |
| 4.4.2 弯螺栓负弯工况分析 |
| 4.5 滑入式快速接头抗弯分析 |
| 4.5.1 滑入式快速接头正弯工况分析 |
| 4.5.2 滑入式快速接头负弯工况分析 |
| 4.6 抗弯分析结果对比及接头适用性分析 |
| 4.6.1 接头连接件 |
| 4.6.2 接头整体性能 |
| 4.6.3 接头力学响应阶段 |
| 4.6.4 接头细部构造 |
| 4.6.5 各类接头的特点和适用性 |
| 4.7 滑入式快速接头优化 |
| 4.7.1 接头结构优化 |
| 4.7.2 接头材料优化 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 盾构隧道管片接头抗剪分析 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 模型介绍 |
| 5.2.1 加载设置 |
| 5.2.2 工况设置 |
| 5.3 传统螺栓接头抗剪分析 |
| 5.3.1 直螺栓正剪、逆剪工况分析 |
| 5.3.2 弯螺栓正剪、逆剪工况分析 |
| 5.4 滑入式快速接头抗剪分析 |
| 5.5 接头结果对比及适用性分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 盾构隧道衬砌圆环力学分析 |
| 6.1 概述 |
| 6.2 模型介绍 |
| 6.2.1 边界条件与接触设置 |
| 6.2.2 加载设置 |
| 6.2.3 工况设置 |
| 6.3 直螺栓接头衬砌圆环 |
| 6.3.1 整体分析 |
| 6.3.2 力学参数分析 |
| 6.4 弯螺栓接头衬砌圆环 |
| 6.4.1 整体分析 |
| 6.4.2 力学参数分析 |
| 6.5 滑入式快速接头衬砌圆环 |
| 6.5.1 整体分析 |
| 6.5.2 力学参数分析 |
| 6.6 接头结果对比及适用性分析 |
| 6.6.1 接头衬砌圆环承载共同点 |
| 6.6.2 接头衬砌圆环承载不同点 |
| 6.6.3 接头衬砌圆环适用性 |
| 6.7 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（4）不同含水率地层下土压平衡盾构隧道掌子面稳定性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 掌子面稳定性研究现状 |
| 1.2.2 沉降规律研究现状 |
| 1.2.3 围岩土压力分布研究现状 |
| 1.3 主要研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第2章 盾构隧道稳定性缩尺模型试验研究方案 |
| 2.1 试验意义及目的 |
| 2.2 主要研究内容 |
| 2.3 技术路线 |
| 2.4 研究目标 |
| 2.5 试验方案 |
| 2.5.1 缩尺模型试验 |
| 2.5.2 试验相似比 |
| 2.5.3 试验台架 |
| 2.5.4 模型填筑及监测元件埋设 |
| 2.5.5 模型隧道开挖 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 低含水地层中不同含水率下隧道开挖缩尺模型试验 |
| 3.1 不同含水率地层用砂物理力学参数测定 |
| 3.1.1 天然密度测定 |
| 3.1.2 天然含水率测定 |
| 3.1.3 孔隙比计算 |
| 3.1.4 颗粒级配分析 |
| 3.1.5 砂土体抗剪强度测定 |
| 3.2 不同含水率地层下隧道开挖面稳定性试验结果对比 |
| 3.2.1 开挖面支护力特性分析 |
| 3.2.2 地表沉降规律分析 |
| 3.2.3 围岩土压力分布特性 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 低含水率地层下开挖面稳定性试验与数值模拟对比研究 |
| 4.1 FLAC3D介绍 |
| 4.1.1 FLAC3D基本原理 |
| 4.1.2 屈服准则选择 |
| 4.2 低含水率地层试验与数值模拟对比 |
| 4.2.1 模型尺寸 |
| 4.2.2 本构模型和边界条件 |
| 4.2.3 低含水率地层试验与数值模拟对比 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 饱和水地层盾构隧道开挖稳定性预测分析 |
| 5.1 流固耦合基本原理 |
| 5.2 区间工程概况 |
| 5.2.1 区间工程简介 |
| 5.2.2 工程地质及水文地质 |
| 5.3 模型建立 |
| 5.3.1 模型尺寸 |
| 5.3.2 本构模型和边界条件 |
| 5.3.3 渗流参数取值 |
| 5.4 盾构施工模拟 |
| 5.4.1 计算荷载取值 |
| 5.4.2 施工过程模拟 |
| 5.5 初始计算模型求解 |
| 5.5.1 初始地应力求解 |
| 5.5.2 初始孔隙水压力求解 |
| 5.6 流固耦合数值计算结果分析 |
| 5.6.1 位移场分析 |
| 5.6.2 渗流场分析 |
| 5.6.3 应力场分析 |
| 5.6.4 开挖面极限支护力的确定 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 考虑围岩稳定性的极限支护力计算分析 |
| 6.1 理论研究 |
| 6.1.1 极限分析原理 |
| 6.1.2 极限平衡原理 |
| 6.2 基于极限分析原理的围岩稳定性计算分析 |
| 6.2.1 破坏模式提取 |
| 6.2.2 平面应变破裂机制构建及优化 |
| 6.2.3 最佳破坏模型 |
| 6.2.4 结果分析对比 |
| 6.3 基于极限平衡原理的极限支护力计算模型分析 |
| 6.3.1 计算模型建立 |
| 6.3.2 参数分析 |
| 6.4 结果对比 |
| 6.4.1 计算模型与数值模拟结果对比 |
| 6.4.2 计算模型与模型试验结果对比 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 研究结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间的主要研究成果 |
| 1 在读期间参与的科研项目 |
| 2 在读期间发表的论文 |
| 3 在读期间授权的专利 |
| 4 在读期间授权的软件着作权 |
| 5 在读期间获得的奖励 |
| 致谢 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（5）太原地铁盾构施工对邻近砖混结构安全性评估的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 盾构隧道施工引发的地表沉降研究现状 |
| 1.2.2 盾构隧道施工对邻近砖混结构损害研究现状 |
| 1.2.3 盾构隧道施工对砖混结构安全性评估及控制标准研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 太原地铁盾构隧道侧穿砖混结构工程概况 |
| 2.1 工程概况 |
| 2.2 岩土工程条件 |
| 2.2.1 地形与地质构造 |
| 2.2.2 地层岩性 |
| 2.2.3 水文地质条件 |
| 2.2.4 场区地质工程条件评价 |
| 2.3 盾构区间隧道结构特点 |
| 2.3.1 盾构隧道区间概况 |
| 2.3.2 隧道结构设计 |
| 2.4 地铁2号线周边环境风险源分析 |
| 2.4.1 风险源辨识 |
| 2.4.2 邻近砖混结构概况 |
| 2.5 施工监测方案布置 |
| 2.5.1 施工监测点布置 |
| 2.5.2 现场实测数据分析 |
| 第3章 地铁盾构施工邻近砖混结构安全性评估方法 |
| 3.1 评估程序、内容及目标 |
| 3.1.1 评估程序 |
| 3.1.2 评估内容 |
| 3.2 工程基本情况调查 |
| 3.2.1 地铁盾构区间隧道基本情况调查 |
| 3.2.2 砖混结构基本情况调查 |
| 3.3 砖混结构现状鉴定评估 |
| 3.3.1 砖混结构安全性鉴定方法 |
| 3.3.2 受地下隧道施工工程影响的建筑物安全性鉴定 |
| 3.4 既有砖混结构已有变形评价 |
| 3.5 砖混结构剩余变形能力的评价 |
| 3.6 盾构隧道施工邻近砖混结构基础变形预测 |
| 第4章 太原地区盾构施工对砖混结构影响的变形控制标准 |
| 4.1 砖混结构变形的影响因素 |
| 4.2 变形控制标准的确定 |
| 4.2.1 无邻近建筑物物时变形控制标准 |
| 4.2.2 邻近建筑物时变形控制标准 |
| 第5章 盾构侧穿工程安全性评估实例 |
| 5.1 砖混结构现状调查检测 |
| 5.2 既有砖混结构已有变形 |
| 5.3 剩余变形能力计算 |
| 5.4 数值模拟预测既有砖混结构变形及其附加内力 |
| 5.4.1 盾构施工对砖混结构的影响预测 |
| 5.4.2 数值模拟结果分析 |
| 5.5 对既有结构进行加固的模拟预测 |
| 5.5.1 注浆加固技术 |
| 5.5.2 加固结果分析与评估建议 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（6）水下大直径浅埋盾构隧道施工风险分析与控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 隧道施工风险评估方法研究现状 |
| 1.2.2 盾构隧道施工扰动机理研究现状 |
| 1.2.3 隧道穿越岩溶地质安全性研究现状 |
| 1.2.4 盾构隧道掌子面稳定性研究现状 |
| 1.3 存在问题 |
| 1.4 研究内容及技术路线 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 研究创新点 |
| 1.4.3 研究技术路线 |
| 第2章 水下盾构隧道工程施工前期风险评估模型 |
| 2.1 风险评估理论 |
| 2.1.1 云模型 |
| 2.1.2 熵权法 |
| 2.2 越江盾构隧道施工风险评估模型 |
| 2.2.1 评估模型 |
| 2.2.2 评估指标体系 |
| 2.2.3 风险接受准则 |
| 2.2.4 评估指标对应风险等级量值 |
| 2.2.5 确定评估指标对应风险等级的云模型 |
| 2.2.6 评估指标权重确定和隶属度 |
| 2.2.7 计算各风险等级的综合确定度 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 合江套湘江隧道盾构施工风险源辨识与评估 |
| 3.1 合江套湘江隧道 |
| 3.1.1 项目简介 |
| 3.1.2 气象条件 |
| 3.1.3 工程地质条件 |
| 3.1.4 水文地质条件 |
| 3.1.5 不良地质条件 |
| 3.1.6 盾构隧道结构设计 |
| 3.1.7 盾构施工方案 |
| 3.1.8 盾构段施工重难点 |
| 3.2 盾构隧道施工技术风险事故统计与分析 |
| 3.2.1 盾构施工技术风险事故统计 |
| 3.2.2 盾构施工风险因素分析 |
| 3.3 合江套隧道盾构施工过程风险源辨识 |
| 3.3.1 盾构穿越大堤坝风险源 |
| 3.3.2 江底浅埋段盾构掘进风险源 |
| 3.3.3 江底岩溶区盾构掘进风险源 |
| 3.4 施工风险评估 |
| 3.4.1 工程数据收集 |
| 3.4.2 各风险评估指标数据实测统计结果 |
| 3.4.3 评估指标权重计算结果 |
| 3.4.4 指标实测数据的对应风险等级的确定度计算结果 |
| 3.4.5 各风险等级的综合确定度计算结果 |
| 3.5 模型验证分析 |
| 3.6 讨论分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 盾构穿越河漫滩施工风险量化分析与控制 |
| 4.1 盾构穿越河漫滩施工风险量化分析 |
| 4.1.1 上软下硬复合型地层可能出现的风险 |
| 4.1.2 三维模型构建 |
| 4.1.3 原状土开挖风险分析 |
| 4.2 盾构穿越河漫滩施工风险控制 |
| 4.2.1 复合地层加固方案 |
| 4.2.2 地层加固后开挖计算结果分析 |
| 4.2.3 地层加固方案比选 |
| 4.2.4 基于流固耦合的地层加固方案比选 |
| 4.3 风险控制效果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 盾构穿越岩溶区施工风险量化分析与控制 |
| 5.1 岩溶区概况 |
| 5.2 模型建立及数值计算说明 |
| 5.2.1 软件介绍及模型建立 |
| 5.2.2 计算材料本构模型的选择 |
| 5.2.3 材料参数取值 |
| 5.2.4 模型边界条件 |
| 5.2.5 数值模拟计算步骤 |
| 5.3 岩溶洞位置对隧道结构的影响 |
| 5.4 岩溶洞形状对隧道结构的影响 |
| 5.5 多岩溶洞对隧道结构的影响 |
| 5.6 岩溶洞处理方法 |
| 5.6.1 岩溶洞处理原则 |
| 5.6.2 岩溶洞处理范围 |
| 5.6.3 处理方法 |
| 5.6.4 岩溶洞处置施工案例 |
| 5.7 岩溶区加固效果 |
| 5.8 本章小结 |
| 第6章 浅覆土水下盾构掌子面稳定性及失稳风险控制 |
| 6.1 浅覆土水下盾构掌子面稳定性计算模型 |
| 6.1.1 模型构建 |
| 6.1.2 计算模型假设 |
| 6.1.3 模型各部分受力分析 |
| 6.1.4 盾构开挖时的渗流力计算 |
| 6.2 掌子面稳定性计算结果与分析 |
| 6.2.1 不同支护压力作用下掌子面稳定性分析 |
| 6.2.2 各参数对掌子面顶推力大小的影响分析 |
| 6.2.3 基于稳定系数的掌子面失稳风险分析 |
| 6.2.4 掌子面失稳风险水平分析 |
| 6.3 掌子面失稳风险控制措施 |
| 6.4 现场监测结果分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者攻读学位期间的科研成果 |
| 致谢 |
（7）城市轨道交通联络通道冻结壁厚度优选方法及工程应用研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 问题的提出 |
| 1.2 选题背景及研究意义 |
| 1.3 本文章节构成 |
| 2 文献综述与研究内容 |
| 2.1 人工地层冻结法概述 |
| 2.1.1 人工地层冻结法的基本原理 |
| 2.1.2 人工地层冻结法的特点及适用情况 |
| 2.1.3 人工地层冻结法的起源及发展历程 |
| 2.1.4 人工地层冻结法在土木工程领域的应用 |
| 2.2 冻结壁厚度设计方法研究现状 |
| 2.2.1 矿山立井竖直冻结壁设计方法 |
| 2.2.2 城市轨道交通水平冻结壁设计方法 |
| 2.3 冻结法施工地表冻胀和融沉变形研究现状 |
| 2.3.1 土体冻胀变形机理研究 |
| 2.3.2 土体融沉变形机理研究 |
| 2.3.3 冻胀和融沉变形预测研究 |
| 2.4 目前研究存在的问题 |
| 2.5 本文研究内容及技术路线 |
| 2.5.1 研究内容 |
| 2.5.2 技术路线 |
| 3 依托工程背景 |
| 3.1 工程概况 |
| 3.2 工程地质条件 |
| 3.2.1 地层岩性特征 |
| 3.2.2 不良地质情况 |
| 3.2.3 特殊岩土分布 |
| 3.3 水文地质条件 |
| 3.3.1 地表水 |
| 3.3.2 地下水 |
| 3.3.3 补给条件 |
| 3.4 周边环境及气候 |
| 3.5 冻结加固方案 |
| 3.5.1 冻结壁设计 |
| 3.5.2 冻结孔布置 |
| 3.5.3 测温孔布置 |
| 3.5.4 泄压孔布置 |
| 3.5.5 其他施工设计参数 |
| 3.6 施工效果评价 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 黏土地层联络通道冻结壁厚度初选方法研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 黏土地层剪切破坏理论概述 |
| 4.2.1 深埋直墙拱形隧道破裂区理论模型 |
| 4.2.2 深埋直墙拱形隧道支护压力理论解 |
| 4.2.3 理论差异分析 |
| 4.2.4 适用性说明 |
| 4.3 基于黏土地层剪切破坏理论直墙拱形冻结壁厚度初选 |
| 4.3.1 冻结壁支护压力确定 |
| 4.3.2 冻结壁结构内力分析 |
| 4.3.3 冻结壁设计厚度初选 |
| 4.4 模型计算及合理性验证 |
| 4.4.1 工程实例计算 |
| 4.4.2 围岩破坏模式验证 |
| 4.4.3 冻结壁支护压力验证 |
| 4.4.4 冻结壁初选方案验证 |
| 4.5 比较与分析 |
| 4.5.1 与传统设计方法计算结果比较 |
| 4.5.2 不同地层黏聚力计算结果比较 |
| 4.5.3 不同埋置深度计算结果比较 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 富水地层联络通道冻结壁力学响应及厚度比选方法研究 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 基于流固耦合理论冻结壁力学响应数值模拟研究 |
| 5.2.1 数值计算模型构建 |
| 5.2.2 边界及初始条件生成 |
| 5.2.3 材料模型及参数选取 |
| 5.2.4 模拟流程说明 |
| 5.2.5 计算结果分析 |
| 5.3 富水地层联络通道冻结壁厚度比选方法研究 |
| 5.3.1 冻结壁力学响应分析 |
| 5.3.2 冻结壁变形规律分析 |
| 5.3.3 冻结壁破坏趋势分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 冻结法施工全过程地表冻胀融沉变形预测方法研究 |
| 6.1 前言 |
| 6.2 原状土及人工冻土物理力学性能试验研究 |
| 6.2.1 试验目的及内容 |
| 6.2.2 试样采集及制备 |
| 6.2.3 试验方法及结果 |
| 6.3 基于室内试验与数值计算的地表冻胀融沉变形预测方法 |
| 6.3.1 数值模型构建 |
| 6.3.2 模型参数确定 |
| 6.3.3 计算流程说明 |
| 6.3.4 预测结果验证 |
| 6.4 地表冻胀融沉变形影响因素研究 |
| 6.4.1 冻结壁厚度的影响 |
| 6.4.2 土体冻结温度的影响 |
| 6.4.3 冻融土特性的影响 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 城市轨道交通联络通道冻结壁厚度设计流程研究 |
| 7.1 前言 |
| 7.2 直墙拱形冻结壁厚度确定的完整设计流程构建 |
| 7.2.1 地层压力计算 |
| 7.2.2 支护压力确定 |
| 7.2.3 设计控制层选取 |
| 7.2.4 冻结壁平均温度 |
| 7.2.5 原状土及冻土材料参数 |
| 7.2.6 冻结壁厚度初选 |
| 7.2.7 初选厚度验算与方案比选 |
| 7.2.8 地表冻胀融沉变形预测与验算 |
| 7.2.9 冻结壁厚度的优化选定 |
| 7.3 工程实例应用与现场监测研究 |
| 7.3.1 工程概况 |
| 7.3.2 地层分布 |
| 7.3.3 冻结壁厚度优选 |
| 7.3.4 监测内容与方案 |
| 7.3.5 监测结果与分析 |
| 7.3.6 总体施工效果评价 |
| 7.4 本章小结 |
| 8 结论 |
| 8.1 主要结论 |
| 8.2 主要创新点 |
| 8.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（8）双线盾构侧穿桥梁桩基的受力变形特性及地层沉降规律研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 盾构研究现状 |
| 1.2.2 盾构侧穿桥梁桩基变形研究现状 |
| 1.2.3 盾构侧穿地表及桥梁桩基的施工监测 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 2 工程概况 |
| 2.1 潜高区间概况 |
| 2.2 工程地质和水文地质 |
| 2.2.1 潜高区间工程地质 |
| 2.2.2 潜高区间水文地质 |
| 2.3 潜高区间盾构侧穿桥桩场地概况 |
| 2.3.1 施工场地概况 |
| 2.3.2 试验段及掘进参数控制 |
| 2.3.3 施工现场桩基布置 |
| 2.4 潜铁区间施工质量控制 |
| 2.4.1 隧道施工量测 |
| 2.4.2 管片控制 |
| 2.4.3 施工中质量控制 |
| 2.4.4 施工中常见问题及处理办法 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 盾构侧穿桥梁桩基三维数值模拟分析 |
| 3.1 Midas/GTS有限元数值模拟简介 |
| 3.1.1 土体本构关系 |
| 3.1.2 Midas/GTS简介 |
| 3.2 模型的建立 |
| 3.2.1 工程简介 |
| 3.2.2 数值模型 |
| 3.2.3 计算模型参数确定 |
| 3.2.4 盾构施工阶段 |
| 3.2.5 施工单元模拟 |
| 3.3 结果分析 |
| 3.3.1 桩基测点编号 |
| 3.3.2 施工完成时桩基水平位移分析 |
| 3.3.3 施工全过程桩基水平位移分析 |
| 3.3.4 承台竖向位移施工全过程分析 |
| 3.3.5 桩身内力分析 |
| 3.3.6 地表沉降分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 盾构侧穿桥梁桩基施工监测 |
| 4.1 监测目的和意义 |
| 4.1.1 监测目的 |
| 4.1.2 监测意义 |
| 4.2 监测方案设计 |
| 4.2.1 监测控制网的布设和观测 |
| 4.2.2 测点布置 |
| 4.2.3 地表沉降监测 |
| 4.2.4 管片结构的水平、竖向位移和净空收敛 |
| 4.2.5 地下管线沉降监测和裂缝监测 |
| 4.3 监测数据分析 |
| 4.3.1 桥桩的竖向位移 |
| 4.3.2 地表沉降随时间的变化规律 |
| 4.4 数值模拟与现场监测对比分析 |
| 4.4.1 桥桩竖向位移的数值模拟和现场监测值对比 |
| 4.4.2 桥桩竖向位移的数值模拟与现场监测值对比分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果 |
（9）广佛地铁3号线盾构隧道下穿某在建大型工程的隧道及基础受力分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 地铁工程施工工法、盾构施工法概述 |
| 1.2.1 地铁工程施工工法概述 |
| 1.2.2 盾构施工法概述 |
| 1.3 地铁隧道下穿建筑物的常用方法 |
| 1.4 地铁建设相关规范、地方规章 |
| 1.5 国内外研究现状 |
| 1.5.1 国外研究现状 |
| 1.5.2 国内研究现状 |
| 1.6 研究目的、方法与技术路线 |
| 1.6.1 研究目的 |
| 1.6.2 研究方法 |
| 1.6.3 技术路线 |
| 第二章 案例概况与总体下穿方案选择 |
| 2.1 在建大型工程概况 |
| 2.2 广佛地铁3号线盾构隧道工程概况 |
| 2.3 项目工程地质和水文地质条件 |
| 2.3.1 项目地形、地貌 |
| 2.3.2 岩土层及其物理力学性质 |
| 2.3.3 水文地质 |
| 2.3.4 地层情况小结 |
| 2.4 总体下穿方案选择与相关问题的提出 |
| 2.4.1 层次分析法(AHP)概述 |
| 2.4.2 运用层次分析法选择总体下穿方案 |
| 2.4.3 相关问题的提出 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 有限元三维数值建模 |
| 3.1 几何模型的建立 |
| 3.1.1 几何模型范围 |
| 3.1.2 荷载及边界条件 |
| 3.1.3 土层参数及本构关系 |
| 3.1.4 建筑结构、隧道结构的参数及本构关系 |
| 3.1.5 两种分析工况 |
| 3.2 有限元网格 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 盾构隧道施工对在建大型工程的影响 |
| 4.1 盾构隧道施工对在建大型工程桩基础水平位移的影响 |
| 4.2 盾构隧道施工对在建大型工程地下室竖向位移的影响 |
| 4.3 盾构隧道施工对在建大型工程桩基础轴力及弯矩的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 在建大型工程与盾构隧道同步施工对盾构隧道的影响 |
| 5.1 在建大型工程与盾构隧道同步施工对隧道管片位移分布的影响 |
| 5.2 在建大型工程与盾构隧道同步施工对管片竖向位移的影响 |
| 5.3 在建大型工程与盾构隧道同步施工对管片水平位移的影响 |
| 5.4 施工中应注意的问题 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（10）盾构下穿施工对既有管廊的变形影响分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 盾构隧道施工对地层影响的研究 |
| 1.2.2 新建盾构隧道穿越既有结构问题的研究 |
| 1.3 研究内容方法及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究方法 |
| 1.3.3 研究技术路线 |
| 2 盾构施工诱发管廊变形规律研究 |
| 2.1 相似理论 |
| 2.1.1 物理量相似 |
| 2.1.2 三大相似定理 |
| 2.2 相似试验设计 |
| 2.2.1 相似准则的确定 |
| 2.2.2 模型设计 |
| 2.3 试验过程 |
| 2.3.1 试验材料准备 |
| 2.3.2 填筑模型箱 |
| 2.3.3 盾构施工模拟 |
| 2.4 试验结果与分析 |
| 2.4.1 管廊纵向变形分析 |
| 2.4.2 管廊变形拟合 |
| 2.5 数值模拟验证 |
| 2.5.1 模型的建立 |
| 2.5.2 模拟过程 |
| 2.5.3 模拟数据分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 基于正交试验的盾构施工下穿既有管廊变形影响因素比较研究 |
| 3.1 正交试验设计原理 |
| 3.1.1 基本概念 |
| 3.1.2 正交表 |
| 3.1.3 不同试验设计方法比较 |
| 3.2 基于正交试验的变形影响因素比较研究设计 |
| 3.2.1 选择试验因素,确定因素水平、试验指标 |
| 3.2.2 利用正交表设计试验组合方案 |
| 3.3 盾构施工下穿既有管廊工程的数值模拟 |
| 3.3.1 工程概况 |
| 3.3.2 数值模型的建立 |
| 3.3.3 施工步骤模拟 |
| 3.4 数值模拟结果及分析 |
| 3.4.1 管廊变形分析 |
| 3.4.2 管廊力学响应分析 |
| 3.5 正交试验结果与分析 |
| 3.5.1 正交试验结果 |
| 3.5.2 正交试验结果分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 结论与展望 |
| 4.1 主要工作与结论 |
| 4.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
四、盾构隧道施工技术现状及展望(第2讲)——盾构隧道技术问题和施工管理（论文参考文献）
- [1]基于三维斗形土拱的盾构隧道支护研究[D]. 崔小普. 河北工程大学, 2021(08)
- [2]富水粉细砂层盾构施工期间地表沉降控制研究[D]. 王福周. 太原理工大学, 2021(01)
- [3]盾构隧道管片接头精细化数值模拟及多尺度力学对比分析[D]. 张润东. 太原理工大学, 2021(01)
- [4]不同含水率地层下土压平衡盾构隧道掌子面稳定性分析[D]. 陈瑞. 山东大学, 2021(12)
- [5]太原地铁盾构施工对邻近砖混结构安全性评估的研究[D]. 曹学平. 太原理工大学, 2021(01)
- [6]水下大直径浅埋盾构隧道施工风险分析与控制研究[D]. 吴志强. 南华大学, 2021
- [7]城市轨道交通联络通道冻结壁厚度优选方法及工程应用研究[D]. 郑立夫. 北京科技大学, 2021(08)
- [8]双线盾构侧穿桥梁桩基的受力变形特性及地层沉降规律研究[D]. 郝美丽. 安徽理工大学, 2020(07)
- [9]广佛地铁3号线盾构隧道下穿某在建大型工程的隧道及基础受力分析[D]. 池建彬. 华南理工大学, 2020(05)
- [10]盾构下穿施工对既有管廊的变形影响分析[D]. 邹家琦. 中国地质大学(北京), 2020(04)