土压平衡盾构隧道施工引起的地表沉降三维数值模拟

文摘

英文文摘

原创性声明及关于学位论文使用授权说明

第一章绪论

1.1盾构法隧道的发展过程

1.2隧道开挖引起的地层移动预测方法

1.2.1经验公式法

1.2.2解析法

1.2.3地表沉降的人工智能预测

1.2.4数值模拟法

1.2.5模型实验法

1.3研究现状评价

1.4本文研究的主要内容

第二章土压平衡盾构施工过程及其引起的地表沉降

2.1盾构机构造

2.1.1刀盘及刀盘驱动系统

2.1.2盾体

2.1.3渣土运输系统

2.1.4管片运输、安装系统

2.1.5推进系统

2.1.6后配套系统

2.1.7其他附属装置

2.1.8主要尺寸及性能参数

2.2不同掘进模式的原理

2.2.1土压平衡式掘进模式

2.2.2敞开式掘进模式

2.2.3混合式掘进模式

2.3盾构隧道施工主要过程

2.4盾构隧道施工引起地表沉降的原因

2.5本章小结

第三章土压平衡盾构施工三维有限差分数值模拟

3.1引言

3.2三维有限差分程序FLAC3D

3.2.1 FLAC3D的数值方法

3.2.2 FLAC3D的数学模式

3.2.3 FLAC3D本构模型

3.2.4 FLAC3D的运算过程

3.2.5 FLAC3D的基本术语

3.2.6 FLAC3D的基本分析步骤

3.3盾构法隧道施工的三维非线性有限差分模型

3.3.1屈服准则的选择

3.3.2材料性态的模拟

3.4盾构隧道开挖过程的三维模拟

3.4.1实验模型的建立

3.4.1初始地应力的模拟

3.4.2盾构推进过程的模拟

3.5本章小结

第四章土压平衡盾构隧道引起的地表沉降规律研究

4.1引言

4.2影响地表沉降的因素分析

4.2.1土舱压力对地表沉降的影响分析

4.2.2盾尾注浆压力对地表沉降的影响分析

4.2.3地层损失率对地表沉降的影响分析

4.3本章小结

第五章广州地铁三号线工程实例三维模拟过程

5.1工程地质及水文地质概况

5.1.1地形地貌

5.1.2地层岩性

5.1.3地质构造

5.1.4水文地质

5.1.5地层物理力学指标

5.2单线隧道模拟过程

5.2.1计算几何模型的建立

5.2.2盾构推进过程的模拟试验的参数确定

5.2.3盾构推进过程的模拟试验的结果分析

5.3双线隧道模拟过程

5.3本章小结

第六章总结与展望

6.1本文总结

6.2展望

参考文献:

附：攻读学位期间参与课题及论文发表情况

致谢