【硕士】超大盾构隧道双线同推与联络通道同步施工力学行为研究【2009】

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内容简介

　　学科专业：结构工程　　授予学位：工学硕士　　学位授予单位：同济大学土木工程学院　　学位年度： 2009年　　为了保证隧道的安全，一般会在两条平行隧道之间设置横向联络通道。联络通道施工使隧道主体结构造了成非常不利的空间交叉结构受力形式，在施工过程中容易出现土体不稳定的情况，例如，流砂。在地下工程中，对不稳定含水地层的加固，冻结法被认为是一种万能的工法。虽然冻结法施工工艺已经比较成熟，但是实践中仍然存在着许多重大问题。　　本文依托上海长江隧道的冻结法施工的联络通道工程，采用现场监测、理论分析、解析计算和数值模拟的方法对超大盾构隧道双线同推与联络通道同步施工力学行为研究。主要内容有工作：　　1)总结前人对人工冻结法的研究，包括对冻结机理、冻结设计、冻结监测、解析法计算、数值计算等方面的总结；　　2)布设监测系统获取监测数据，讲述如何利用监测数据直观了解冻土帷幕发展情况；　　3)通过合理的选取截面， 运用解析法分析计算冻土帷幕厚度和平均温度，得到冻土帷幕温度发展的规律；　　4)分析影响土的热物理性质的各种因素和总结土的导热系数、比热、导温系数、相变潜热计算方法。以上海常见土层为例，结合同济大学对上海常见土层的冻结试验，计算十的各种热学性质参数：　　5)冻结计算分析中考虑了原位冻胀和分凝冻胀，计算不同温度时的膨胀系数，应用于有限元模拟的过程，较为真实模拟了冻胀现象；　　6)建立人工冻结技术在联络通道中应用的三维有限元热分析模型，模拟人工冻结应用的整个过程，分析影响冻结的各种凶素，得到冻土帷幕的变化规律；　　7)建立冻结条件下的兰维数值热结构耦合模型，研究盾构隧道双线同推与联络通道同步施工力学行为，得剑盾构推进、人工冻结施工、联络通道开挖对既有结构的力学影响。　　8)结合冻结监测数据，分析l#联络通道冻结方案不合理的原因，进而提出2#联络通道的优化冻结设计。　　

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