并行差异断面顶管工程地表变形及其影响因素研究

来源 :福建工程学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qingfengliangban
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
城市地下空间的有限性使得顶管工程从原先的单一顶管发展至双线并行顶管。凭借顶管法在地下管道工程施工中的独特优势,并行顶管在我国城市隧道施工中得到广泛应用。通常并行顶管都采用断面和尺寸一致的顶管,但在一些功能、环境和需求不同的情况下,并行顶管隧道两管的断面形状和尺寸也存在差异。并行差异断面顶管施工也不可避免场地周围地表变形,当地表变形量超过一定的限值时将会影响顶管工程进度以及周边环境安全。因此并行差异断面顶管施工造成的地表变形成为工程建设中关注的重点问题。本文针对下穿城市主干道的并行差异断面顶管隧道,借助有限元软件建立三维数值模型,结合现场实测结果,研究并行差异断面顶管工程地表变形及其影响因素。理论成果今后可以指导类似顶管项目设计和施工,降低顶管顶进过程中对地表变形和周边环境的影响。主要研究内容如下:(1)从顶管施工对土体的扰动出发,研究地表变形机理,明确了并行顶管相互作用的影响范围。总结并行差异断面顶管工程对地表变形的影响范围及影响程度取决于以下因素:先行顶管与后行顶管的水平间距,两管的断面尺寸和形状差异,顶管覆土深度,先后施工工序。(2)基于ABAQUS有限元软件建立并行差异断面顶管数值模型,模拟土体开挖、开挖面支护、注浆作用以及顶管顶进等关键工况。首先分析左线大矩形顶管先行施工的地表竖向位移变化规律,其次研究右线小矩形顶管后行施工过程中对地表竖向位移和左线大矩形顶管的影响。结果表明顶管未到分析断面时,地表稍有隆起但数值较小且较为稳定,保持在10mm以内;顶管通过分析断面时,地表变形会有一个明显的突变,即由隆起变形转为沉降变形;顶管远离分析断面后,该断面处的地表变形趋于稳定。左线大矩形顶管先行施工过程中的横向地表变形曲线呈窄而深的“V”形,横向地表变形影响范围约为4倍顶管宽度。右线小矩形顶管后行施工过程中沉降变形进一步加深且影响范围扩大,横向地表变形曲线由窄而深的“V”形转为底部较为平缓的“V”形,沉降峰值点由左线大矩形轴线转移至两管中心。(3)通过建立不同工况模型分析两管断面形状、断面尺寸、两管水平间距、覆土深度、以及先后施工工序对并行差异断面顶管工程地表变形的影响。(4)通过分析施工现场的监测数据,得到并行差异断面顶管施工引起周围土体变形的基本规律。结果表明该工程属于浅埋近距施工,对地表变形的影响十分显著,施工中需要密切关注地表变形情况,以便及时调整施工参数防止产生过大的地表沉降变形。
其他文献
随着二维材料研究的进一步深入,单一种类的二维材料因自身的短板并不能很好的适用多元化的应用需求,而对不同的二维原子层进行控制堆叠形成异质结构,在显著优化二维材料的光学性能和拓宽其应用领域方面具有很大的前景。本文通过优化后的化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition,CVD)法生长出二维二硫化钼(MoS2),并在上旋涂通过优化的溶剂热法制备的二维碲化铋(Bi2Te3)纳米片,成功
高熵合金的出现为结构材料的设计提供了新的设计理念,由于高熵合金特殊的成分、结构与性能,成为当下合金领域的前沿课题。塑性变形是材料加工改性的主要方法,在合金改性工艺中占有重要地位。目前高熵合金领域正处在快速发展阶段,越来越多的人开始把各种传统工艺扩展到高熵合金的设计和性能优化中,本文利用X射线衍射、扫描电子显微镜及透射电镜等方法研究冷轧对Al0.5CoCrFeNiSi0.25高熵合金的组织与性能的影
为改善预制拼装RC桥墩拼接缝的受力性能和耐久性,提高的拼装效率和施工安全性,提出采用现浇UHPC和榫卯混合连接的新型装配式桥墩接头构造,开展了1根整体现浇桥墩(编号ZT-1)、1根灌浆套筒和钢管剪力键混合连接的装配式RC桥墩(编号CFST-1)、2根不同接头位置的现浇UHPC和榫卯混合连接装配式RC桥墩(编号UT-1、UT-2)的拟静力试验研究,结合有限元拓展分析和理论分析,提出了现浇UHPC和榫
随着智能电网的大力建设,各家各户都逐渐安装上了智能电表。智能电表是智能电网数据采集的基础设备,承担着电能原始数据的采集、计量和传输任务。智能电表的自动抄表和通信功能可以让电力企业能够远程抄表和有减少人工消耗等好处。为了避免大量的智能电表直接远距离地将数据传输到控制中心导致的数据收集时间过长等问题,需要先将数据传输给数据聚合点(DAP)再传到控制中心。此外智能电表与DAP之间的距离也会影响网络的通信
依托福州某隧道扩挖工程,通过有限元与隧道模型试验,对既有双洞分离式四车道隧道原位扩建为八车道的受力与变形规律进行研究。利用Midas有限元软件进行三维数值模拟,研究了既有分离式双洞四车道隧道原位扩建为双洞八车道隧道的动态施工过程,依据相似原理开展隧道模型试验,对既有双洞隧道原位扩建的施工过程进行模拟,研究结果表明:(1)荷载释放系数(LDF)对数值模拟结果影响显著,当荷载释放系数为0.6时,能较准
本文以结构件用AZ61A镁合金为研究对象,应用ABAQUS有限元模拟软件,对尺寸为300mm×120mm×3mm的镁合金板材之间的MIG焊接过程进行仿真模拟。为了使模拟结果更加贴近实际焊接情况,采用响应面优化法(RSM)对双椭球热源进行优化,利用Design-Expert软件设计以前半球半径、后半球半径、椭球体宽度、热源效率为因素,焊接温度、焊缝熔宽作为评价指标的四因素五水平的中心复合设计(Cen
随着社会、经济的快速发展,人们在日常生活中对电能的依赖性越来越强,这就导致了对电网运行的安全性、稳定性、可靠性提出了更高的要求。而近几年国内外频繁发生的大停电事故不仅影响着人们的正常生活、社会的正常秩序、国家的科技安全,还造成了巨大的经济损失。事故研究结果表明,绝大多数大停电事故往往是由连锁故障引起的,其通常源发于一个简单的故障,发展过程中伴随着连锁跳闸的现象,由此可见连锁故障和连锁跳闸有很大的关
环境污染和化石能源危机已成为全球关注的重点,传统内燃机汽车的石油消耗既是能源危机的主要来源,同时排放的尾气也是造成大气污染的主要因素之一,因此,新能源汽车成为了交通工具的发展主流。出租车作为重要的公共交通工具之一,其电动化对节能减排具有重要意义,而电动出租车的快速发展中,充电站的建设是一个至关重要的基础工作,其建设的合理性直接影响着充电站的成本、盈利以及服务质量。因此,关于出租车充电站位置选择与充
电动汽车是未来汽车研究和发展的主要方向,具有广阔的市场前景。其驱动系统关键技术的发展近年来成为了研究的热点。相较于其它驱动形式的电动汽车,采用轮毂电机驱动的电动汽车由于集轻量化、电动化、集成化、高效化和空间布置合理化于一体,更具优势。轮毂电机作为电动汽车动力输出的核心部件,对其结构和工作性能要求很高。又由于其工作环境特殊,温度控制和机械强度问题同样不容忽视。因此,对轮毂电机的电磁结构设计、电磁场、
随着固定翼无人机的广泛应用,自主飞行任务越来越复杂和多样化,现存的导航控制算法多适应于二维平面的导航控制,较难满足复杂飞行任务,为使固定翼无人机具有精确的三维空间曲线导航控制性能,并具备自适应控制能力,本文提出并实现了一种基于强化学习的固定翼无人机三维空间曲线路径跟踪导航控制方法,主要研究工作如下:(1)根据直角坐标系中的三维空间(本文以锥形螺旋线为例)曲线数学表达式,推导出Frenet-Serr