軟土中超大直徑泥水平衡盾構(gòu)開(kāi)挖面穩(wěn)定性研究.pdf

1、隨著城市建設(shè)的快速發(fā)展，超大直徑泥水平衡盾構(gòu)在近幾年不斷增加。隨著開(kāi)挖面尺寸的增加，土體的自穩(wěn)性能也隨之下降，而且開(kāi)挖面遇到非均質(zhì)軟硬不均的復(fù)雜地層的可能性大大增加，因此以泥水平衡盾構(gòu)施工為典型代表的施工方法，超大斷面泥水平衡盾構(gòu)開(kāi)挖面穩(wěn)定性問(wèn)題在近幾年得到了廣泛的關(guān)注，成為隧道施工掘進(jìn)的核心問(wèn)題之一(第一章)。 該論文首先通過(guò)室內(nèi)模型試驗(yàn)(第二章)，較好地模擬了泥水平衡盾構(gòu)開(kāi)挖的整個(gè)施工過(guò)程，并得到了塌陷和冒頂破壞時(shí)所對(duì)應(yīng)的極

2、限泥漿壓力值。對(duì)超大直徑泥水平衡盾構(gòu)在軟土中開(kāi)挖的整個(gè)過(guò)程有了清晰的認(rèn)識(shí)，并得到了一些泥水平衡盾構(gòu)開(kāi)挖的試驗(yàn)?zāi)M經(jīng)驗(yàn)，以供將來(lái)的工程試驗(yàn)研究做參考。 論文根據(jù)盾構(gòu)隧道開(kāi)挖面破壞的局部失穩(wěn)和整體失穩(wěn)兩種模式，采用上限解原理分析了局部破壞和整體破壞中超大直徑泥水平衡盾構(gòu)的破壞機(jī)理與普通中小直徑盾構(gòu)隧道的不同之處，提出了區(qū)分超大直徑與普通中小直徑盾構(gòu)隧道的臨界直徑方法(第三章)。在局部破壞機(jī)理分析中，通過(guò)改進(jìn)三維隧道頭局部破壞模型，提

3、出了考慮不同開(kāi)挖施工方法的局部穩(wěn)定性上限解，定義了整體失穩(wěn)和局部失穩(wěn)的區(qū)域。在整體破壞機(jī)理分析中，通過(guò)采用多錐體模型在區(qū)域破壞模式中的應(yīng)用得到了超大直徑泥水平衡盾構(gòu)的整體破壞模式：在冒頂破壞中，超大直徑泥水平衡盾構(gòu)可能出現(xiàn)上部區(qū)域的冒頂破壞；而在塌陷破壞中，整個(gè)開(kāi)挖面區(qū)域的整體破壞更加危險(xiǎn)。并通過(guò)建立數(shù)值計(jì)算模型，驗(yàn)證了三維隧道頭局部破壞模型和多錐體整體破壞模型的解析結(jié)果的正確性和合理性(第四章)，得到了不同條件下超大直徑泥水平衡盾構(gòu)的