管幕—箱涵顶进施工期间地表变形及箱涵迎面土压力研究

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管幕法是在始发井与接受井之间，利用微型顶管技术在拟建的地下建筑物四周顶入钢管或其它材质的圆管，钢管之间采用锁口连接并注入防水材料而形成水密性地下空间，在此空间内采用开挖或箱涵顶进方案修建地下建筑物的一种新型暗挖技术。管幕-箱涵顶进工法是管幕法与箱涵法的结合。本文结合工程实例，对软粘土地层中超长大断面管幕-箱涵顶进施工中的几个重点问题进行研究。本文的工作主要有以下几个方面：首先，结合实测数据研究了超长大断面管幕一箱涵顶进过程中地表变形的特征，得到了一些与我国常规暗挖施工技术(箱涵法和盾构法等)所不同的新规律。例如：①箱涵顶进时纵断面上地表变形在箱涵切口位置附近隆起较大；②顶进时，切口附近横断面地表变形曲线为中间隆起多、两边隆起少、曲线上凸；③箱涵网格挤土停顶期间，地表固结沉降在停顶头两天最大；④当箱涵切口远离工作井时，地表固结沉降在切口前后方都各有一个速率较大区域。其次，箱涵顶进过程受力非常复杂，采用解析方法研究难度很大。本文建立了能够考虑网格前管幕土欠挖、超挖施工工况的三维有限元计算模型，实现了箱涵顶进过程及其地表变形的模拟。通过模拟计算，分析了管幕土欠挖和超挖对地表变形的影响，和管幕刚度对地表变形程度的影响，并提出在允许地表变形范围内钢管直径的建议值。最后，采用常规方法监测箱涵顶进前端迎面土压力非常困难。本文将静力触探探头进行改装、水平固定于网格前端实测端阻力，采用经典球孔扩张理论推导出了换算公式，用以计算迎面土压力，这一新方法尚未见有关文献报道。通过实测并计算分析，得到计算迎面土压力在箱涵侧壁和中隔墙附近较大，平均值接近被动土压力等规律。

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作者
万敏;
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作者单位

上海大学;

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授予单位上海大学;
学科结构工程
授予学位硕士
导师姓名陈文才;
年度 2006
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类顶进法;地基变形;
关键词
地下建筑物; 管幕法; 箱涵顶进法; 暗挖施工; 地表变形; 有限元; 土压力;

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