砂土地层水下盾构掘进力学行为及施工技术研究

来源 :石家庄铁道大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:fengdl0040
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
近年来,我国水下盾构隧道工程步入快速发展的新阶段,因为其普遍存在着上覆土厚度浅、高水压等不利情况,经常会面临着开挖面坍塌以及进水渗漏等风险,使得隧道开挖面的稳定性极难控制。因此,对高水压条件下的盾构隧道的开挖面稳定性进行研究,具有很重要的现实意义。本文结合石家庄地铁1号线二期工程中东庄站展中心站的下穿滹沱河段工程实例,以理论分析、数值分析和现场实测等方法为研究手段,研究了在高水压条件下砂质土层中泥水盾构隧道开挖面的稳定性问题,主要的工作和研究成果总结如下:(1)在文献[33]提出的隧道临界埋深判定公式为基础,将由基于Lade-Duncan准则推导的平面应变公式获得的Rankine被动土压力作为压力拱的跨中法向极限应力引入,在计算水-土压力时考虑水的渗透性的影响,最终得到符合水下隧道课题条件的土质隧道临界埋深判定公式。(2)从获得的临界埋深解析公式中提取对成拱条件有直接影响的参数(内摩擦角φ,水深hw和渗透因子α),通过控制变量法进行实验设计,得出以下结论:临界埋深值Hcr与内摩擦角φ成反比,与水深hw成正比,随着渗透因子α的增大也表现为增大的趋势。(3)借助于有限差分软件FLAC3D软件,建立流-固耦合分析模型,对盾构下穿滹沱河的过程进行模拟,发现该隧道无法形成稳定的压力拱。将目标断面的拱顶沉降情况与水平净空的收敛情况分别和实测结果对比,误差最终分别为0.227mm和0.319mm,误差较小,数值模拟的结果得到验证。(4)在原有模型基础上增加设计埋深,发现埋深到达28m(其中土的内摩擦角φ为30°,水深hw为5m,渗透因子α为0.75)后,拱顶正上方的最大主应力方向产生了改变,即达到了可以形成稳定压力拱的条件,其中解析公式的计算结果为27.4m,二者较为接近。(5)提取解析公式中的影响参数,通过控制变量法进行研究,得出隧道最大变形值与内摩擦角φ成反比,与河水深度hw和渗透因子α均呈正比的结论。
其他文献
中国共产党历史是我国开展思想政治教育、爱国主义教育的重要资源,学习党史能让人民在增长知识的同时树立爱国情怀,坚定地支持和拥护党的领导,坚持中国共产党的核心政治地位不动摇。集中展示中国共产党百年奋斗历程中重大历史事件和伟大先驱的红色场馆,展现了中国共产党人为中国人民谋幸福、为中华民族谋复兴的光辉历程,是中国共产党人的精神殿堂。红色场馆中陈列的文物、照片、图片等教育资源,经过多媒体技术的渲染,形成的集
轻量化已经成为近年来世界汽车行业发展的潮流,尤其是新能源汽车的迅速推广对汽车轻量化更是提出了迫切的需求。铁基粉末材料是汽车粉末冶金零件使用最广泛的材料,提高铁基粉末冶金零件的力学性能对于汽车的轻量化有重要的意义。石墨烯目前被认为是金属基复合材料理想的增强体。考虑到Fe是形成碳化物的元素,且与石墨烯间存在着较大的密度差。因此,论文通过制定合适的化学镀铜工艺对石墨烯表面进行了改性,研究了化学镀铜工艺及
近年城市轨道交通迅猛发展,行车密度和客流量逐年提高,运营安全性也逐渐受人关注。运营安全性与线路的状态有着直接关系,而线路状态包括轨道状态和接触网状态。本文针对城市轨道交通的环境封闭、行车密度高、客流量大等特点,借助公铁两用车平台,搭建了一套网检与轨检一体的检测方案,这个方案不仅结合了公铁两用车在城市轨道中机动灵活的特点,而且还能实现网轨检一体化检测,极大地节约了检测时间,提高检测效率。本文首先介绍
经典的删除关键边的网络阻塞问题主要有两种类型:第一种是K关键边问题即删除网络中最多K条边,使得网络的某些性能变得尽可能差(如使最短路的长度尽可能大);第二种是关键边阻
CdSe量子点具有荧光量子产率高、半峰宽窄、稳定性高、合成工艺成熟的特点,是目前应用最广泛的量子点之一。基于CdSe量子点的电致发光器件在实验室中各项参数接近商用水平,但器件内部电荷注入不平衡,器件效率不高等阻碍了其商业化。为解决上述问题,本论文针对CdSe量子点的电致发光器件应用,从量子点配体角度入手,使用非原位的配体交换技术,用短链的6-巯基己醇代替传统的长链油胺配体,获得了醇溶性的量子点材料
纯有机三线态发光材料在安全防护、有机发光二极管(OLED)、光动力学疗法、温度检测、数据存储以及化学和生物传感器等领域有巨大的潜在应用价值,因此研究和调控其三线态发光性质是当前的热点研究方向之一。能提供有效系间窜越(ISC)过程的有机发光材料,通常含有羰基(C=O)、杂原子等成分,在一定的条件下具有明显的三线态发光性质,这为我们设计具有三线态发光性质的材料提供了思路。此外,在分子中引入具有大量旋转
随着人工智能技术的不断发展,智能交通系统在交通运输行业得到越来越广泛的应用。车辆部件识别作为智能交通系统中的重要技术,受到众多研究人员的关注。车辆部件识别旨在通过自动化手段识别出每种车辆部件的子类别,该技术可应用在车辆的车牌号无法被识别或需要相机自动识别车辆的某个型号的场景中。现阶段常见的车辆部件识别算法通常将各类部件的识别看成是独立的分类任务。然而,该方式忽略了不同识别任务间可能存在的关联性。通
近年来,由 Hans Bethe 和 Edwin Salpeter 所命名的 Bethe-Salpeter 方程,广泛地应用于量子物理、量子化学等诸多领域的学术研究中.在多体物理学中,两粒子集体激发通常由两粒
中国能源结构以煤碳资源为主,且煤制合成气技术已经得到了工业化的应用,而以合成气为原料制备的低碳醇可以直接作为化工产品,也可用作化工原料或汽油添加剂,应用前景十分广阔。因此,开展煤基合成气制备低碳醇的研究对我国煤炭资源的合理开发利用具有重要意义。本文以Cu-Fe基催化剂为研究基础,分别探究了助剂(Ni、Ce、Cr)、制备方法及载体对Cu-Fe基催化剂催化合成气制低碳醇性能的影响。催化剂的物理结构通过
由于铁路运输具有运输能力大、运输速度快、运输成本低、占地少、能耗低、通用性好、安全可靠、准点率高、受自然环境影响小等优点,已成为最重要的交通运输方式之一。自2003年我国开通第一条高铁以来,高铁建设在全国各地正蓬勃开展。随着我国高速铁路和城际交通的快速发展,在带动我国经济快速发展、给人们的出行带来方便的同时,其产生的噪声问题正在不断影响着人们的生活,且随着人们生活水平的不断提高,人们对这个问题的关