海底隧道盾構對接地層穩(wěn)定與施工過程管片力學特性研究.pdf

1、盾構法作為隧道施工的一種主要的施工方法之一已經在我國得到了廣泛的應用,然而盾構作為一種比較新的方法,在設計和施工上都有著很多問題需要解決。第一個問題是,盾構對接在長大隧道中有它的天然優(yōu)勢,但是相應的技術難度也比較大。廣州獅子洋海底盾構隧道在國內首次采用了盾構對接方法。盾構對接的時候圍巖是否穩(wěn)定?選擇什么樣的對接方法最科學?本文以廣州獅子洋海底盾構隧道為工程背景,以離心實驗為主要研究手段,同時結合數值模擬分析對這個問題也進行了探討,并得出

2、了一些有意義的結論。
　　 第二個問題就是:盾構工程中,襯砌管片的投資一般占工程投資的30～40％,是影響施工經濟性和結構安全性的重要因素。然而在同等條件下,我國的盾構管片比國外要厚很多,鋼筋也用得多了很多。我國的盾構管片的設計是不是過于保守?能否在科學分析的基礎上把造價進一步降低?本文通過現場試驗和數值分析,力求探討出盾構管片的真實受力情況,為盾構管片的設計提供科學指導。本文的主要研究成果如下:
　　 (1)研究離心試

3、驗的理論,確定了本離心試驗的離心加速度,并完成了圍巖相似材料、隧道結構相似材料的配制、模型的制作以及相關機械設備的制作。
　　 (2)利用中國水利水電科學研究院的離心機,進行了盾構對接掌子面的離心試驗,重點研究了盾構對接時掌子面的穩(wěn)定性和受力情況。得到盾構對接時圍巖穩(wěn)定的幾點有意義的結論。
　　 (3)對盾構管片開展了大量實測工作,得到盾構管片,螺栓實際受力情況。
　　 (4)結合實測數據,采用梁接頭不連續(xù)模型,