小曲率半径连续曲线双盾构施工隧道特性研究

摘要

近年来，小曲率半径连续曲线双盾构施工地铁隧道的工程越来越多，国内工程界已通过若干实例工程总结积累了一些工程经验。通过对小曲率半径曲线盾构施工隧道特性的研究为当前工程问题（盾尾间隙的控制、盾构姿态的控制、以及施工参数的选择）提供了思路。本文依托武汉地铁11号线就工程中出现的施工参数如盾尾间隙的选择、盾构姿态与管片姿态控制以及隧道收敛变形等工程问题展开研究，具体研究内容和成果如下：
　　（1）“S”型连续曲线区间盾构施工仿真，分析小曲率半径隧道转弯段盾构施工对地表及隧道管片的影响。通过对地层变形以及隧道特性的研究，探讨连续曲线掘进段盾构机的施工参数（如盾尾间隙、施工荷载、注浆参数等）的合理性，尤其是小盾尾间隙虽然对地表沉降控制较好，但对施工掘进与管片拼装带来难度，为本文的重点与难点。
　　（2）基于现场监测与数值模拟结果，重点对比分析数值仿真与现场监测隧道内的收敛变形，对其安全稳定形进行评价。
　　（3）盾构姿态与管片姿态控制措施分析。针对小曲率半径盾构开挖过程中造成的管片破损和盾构姿态漂移、急曲线隧道轴线的控制、盾构掘进时纠偏量较大等现象，通过从盾构机本身控制和施工工艺方面结合实际施工中的经验对姿态控制的一些具体施工控制措施进行总结分析。
　　（4）本文依托武汉地铁11号线，采用主动交接盾构机以35mm盾尾间隙进行盾构施工，相比工程中通常采用的75mm盾尾间隙来说，有效控制地表变形，但施工难度以及盾构姿态控制难度加大，通过采用盾构测量、盾构千斤顶有效组合、“铰接”装置等措施降低施工难度，为本论文主要创新之处。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 选题背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文主要研究内容

第2章 盾构施工对地层的扰动机理

2.1 地层损失理论

2.2 土层扰动的时效性理论

2.3 施工造成土体变形的因素

2.4 施工扰动造成土体变形的机理

2.5 本章小结

第3章 小曲率半径隧道转弯段盾构施工隧道特性分析

3.1 依托工程基本资料

3.2 数值模拟方法

3.3 计算模型与条件

3.4 小曲率半径隧道转弯段盾构施工力学特性研究

3.5 本章小结

第4章 小曲率半径连续曲线掘进时机具姿态和管片姿态控制

4.1 曲线掘进时机具姿态控制

4.2曲线掘进时管片姿态控制

4.3 本章小结

第5章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

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致谢