大高差联络通道冻结法施工对隧道及地表影响研究
发布时间：2021-01-03 22:01
城市立体交通的快速发展,随之伴生的安全问题得到了着重考虑,其中地铁隧道联络通道的产生为安全问题的解决提供了可靠的方法。因为地铁隧道在空间上的位置关系不同,使得联络通道在布置形式上存在高差。不同的布设形式,在冻结法施工时产生的冻胀对不同隧道的影响也常常不同。本文依托武汉市轨道交通7号线一期工程香港路站三阳路站区间隧道联络通道的冻结法施工,通过数值模拟和物理模型试验相结合的方法对该工程案例进行详细研究,对今后类似的工程设计与施工提供了参考。首先,利用有限元软件进行数值模拟。选取典型参数进行研究,分析了冻结壁的平均温度和平均厚度;接着分析了隧道衬砌的受力和变形规律以及对地面产生的影响。选取初始地温,分期冻结起始时间差,隧道埋深和隧道高差进行单因素试验,研究这些因素对隧道衬砌的受力变形影响;通过正交试验得出各因素对隧道受力变形的影响性大小。其次,基于相似理论开展物理模拟实验。对工程原型进行模化设计并进行整个冻结试验,得到温度场、位移场与应力应变场的试验数据,分析研究隧道衬砌的受力与变形规律。最后,对有限元数值计算和模型试验得出的结论进行对比验证,通过定性分析手段综合分析整...
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：112 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
隧道与联络通道空间关系图
且对地表沉降控制的要求较高。故该项目拟采用冻结法对联络通道土体进行冻结，其冻结加固图见图1-2。与常规的联络通道结构相比，大高差联络通道施工位置的隧道高差大，达到 6.826m。隧道间距为 12.67m，为了减少联络通道的坡度，联络通道长度达到 19.1m，联络通道的结构形式为“Z 字型”，其尺寸远远超过常规的联络通道。联络通道冻结孔的布置采取从左右线双面隧道布孔加地面垂直布孔方式，根据冻结帷幕厚度布置冻结孔，隧道内冻结管用Φ89 8mm 20#低碳钢无缝钢管，垂直冻结管采用Φ127 6mm 20#低碳钢无缝钢管，垂直孔与水平孔精准交叉造孔，故与常规联络通道冻结施工相比，该联络通道在冻结管的布置与冻结参数设定上的差异性较大，其产生的冻结效应在具体施工工程中也缺乏参考。图 1-1 隧道与联络通道空间关系图Figure 1-1 Digram of space relation
硕士学位论文12图1-3 研究技术路线流程图Figure 1-3 Technology rodmap in this paper问题提出梳理现状，明确研究内容数值模拟物理试验典型参数分析单因素分析数据综合分析结论展望正交试验分析相
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于孔扩张理论的裂隙岩体冻胀力特性研究[J]. 汪平生,周国庆. 煤炭科学技术. 2017(11)
[2]冻胀力作用下土质隧道衬砌内力影响因素敏感度分析[J]. 黄杰,师亚龙,刘志强. 重庆交通大学学报(自然科学版). 2016(05)
[3]基于RBF模糊神经网络模型的深厚冲积层立井冻结压力分析与预测[J]. 姚亚锋,程桦,荣传新,黎明镜,蔡海兵,宋健. 采矿与安全工程学报. 2016(01)
[4]基于随机介质理论的地表冻胀预测及其参数敏感性分析[J]. 黄以春,蔡海兵,李阳. 建筑技术. 2015(10)
[5]基于冻土正交各向异性冻胀变形的隧道冻结期地层位移数值分析[J]. 蔡海兵,程桦,姚直书,王翰. 岩石力学与工程学报. 2015(08)
[6]基于随机介质理论的隧道冻结期地表冻胀预测方法[J]. 蔡海兵,彭立敏,郑腾龙. 中南大学学报(自然科学版). 2014(12)
[7]管幕冻结法积极冻结方案模型试验研究[J]. 胡向东,任辉,陈锦,程勇,张军. 现代隧道技术. 2014(05)
[8]土体冻胀敏感性评价[J]. 盛岱超,张升,贺佐跃. 岩石力学与工程学报. 2014(03)
[9]地铁联络通道冻结施工的热-流-固（THM）耦合分析[J]. 高娟,冯梅梅,高乾. 冰川冻土. 2013(04)
[10]人工冻结法在地铁建设中的应用与发展[J]. 张婷,杨平. 森林工程. 2012(06)
博士论文
[1]土的冻胀力学模型及冻胀变形数值模拟[D]. 耿琳.哈尔滨工业大学 2016
[2]浅覆土人工冻结的冻胀融沉规律研究[D]. 商厚胜.中国矿业大学（北京） 2015
[3]地铁隧道水平冻结工程地层冻胀融沉的预测方法及工程应用[D]. 蔡海兵.中南大学 2012
[4]冻土水热耦合分离冰冻胀模型的发展[D]. 胡坤.中国矿业大学 2011
硕士论文
[1]滨海地层冻结围护地铁联络通道冻胀性态研究[D]. 彭浪.福建工程学院 2017
[2]富水卵砾石地层地铁联络通道人工冻结法施工模型试验研究[D]. 姬文轩.西安科技大学 2017
[3]地铁十三陵景区站基坑围护结构冻胀变形分析[D]. 武军红.北京交通大学 2017
[4]锥形冻结下隧道衬砌结构受力变形规律研究[D]. 郝玉玉.中国矿业大学 2017
[5]饱和膨胀土冻胀特性及冻胀模型[D]. 程旭东.哈尔滨工业大学 2016
[6]滨海地铁隧道人工冻结围岩热力耦合分析[D]. 汪涛.安徽理工大学 2016
[7]地铁隧道联络通道三维冻结温度场和地层冻胀特征数值分析[D]. 黄以春.安徽理工大学 2015
[8]长距离联络通道分期冻结隧道衬砌结构受力变形规律研究[D]. 徐彦卿.中国矿业大学 2015
[9]冻胀融沉试验方法及粘土冻胀特性研究[D]. 赵学文.北京交通大学 2014
[10]人工冻结法开挖地铁联络通道过程中特殊管片受力的研究[D]. 赵永正.北京交通大学 2011
本文编号：2955555
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：112 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
隧道与联络通道空间关系图
且对地表沉降控制的要求较高。故该项目拟采用冻结法对联络通道土体进行冻结，其冻结加固图见图1-2。与常规的联络通道结构相比，大高差联络通道施工位置的隧道高差大，达到 6.826m。隧道间距为 12.67m，为了减少联络通道的坡度，联络通道长度达到 19.1m，联络通道的结构形式为“Z 字型”，其尺寸远远超过常规的联络通道。联络通道冻结孔的布置采取从左右线双面隧道布孔加地面垂直布孔方式，根据冻结帷幕厚度布置冻结孔，隧道内冻结管用Φ89 8mm 20#低碳钢无缝钢管，垂直冻结管采用Φ127 6mm 20#低碳钢无缝钢管，垂直孔与水平孔精准交叉造孔，故与常规联络通道冻结施工相比，该联络通道在冻结管的布置与冻结参数设定上的差异性较大，其产生的冻结效应在具体施工工程中也缺乏参考。图 1-1 隧道与联络通道空间关系图Figure 1-1 Digram of space relation
硕士学位论文12图1-3 研究技术路线流程图Figure 1-3 Technology rodmap in this paper问题提出梳理现状，明确研究内容数值模拟物理试验典型参数分析单因素分析数据综合分析结论展望正交试验分析相
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于孔扩张理论的裂隙岩体冻胀力特性研究[J]. 汪平生,周国庆. 煤炭科学技术. 2017(11)
[2]冻胀力作用下土质隧道衬砌内力影响因素敏感度分析[J]. 黄杰,师亚龙,刘志强. 重庆交通大学学报(自然科学版). 2016(05)
[3]基于RBF模糊神经网络模型的深厚冲积层立井冻结压力分析与预测[J]. 姚亚锋,程桦,荣传新,黎明镜,蔡海兵,宋健. 采矿与安全工程学报. 2016(01)
[4]基于随机介质理论的地表冻胀预测及其参数敏感性分析[J]. 黄以春,蔡海兵,李阳. 建筑技术. 2015(10)
[5]基于冻土正交各向异性冻胀变形的隧道冻结期地层位移数值分析[J]. 蔡海兵,程桦,姚直书,王翰. 岩石力学与工程学报. 2015(08)
[6]基于随机介质理论的隧道冻结期地表冻胀预测方法[J]. 蔡海兵,彭立敏,郑腾龙. 中南大学学报(自然科学版). 2014(12)
[7]管幕冻结法积极冻结方案模型试验研究[J]. 胡向东,任辉,陈锦,程勇,张军. 现代隧道技术. 2014(05)
[8]土体冻胀敏感性评价[J]. 盛岱超,张升,贺佐跃. 岩石力学与工程学报. 2014(03)
[9]地铁联络通道冻结施工的热-流-固（THM）耦合分析[J]. 高娟,冯梅梅,高乾. 冰川冻土. 2013(04)
[10]人工冻结法在地铁建设中的应用与发展[J]. 张婷,杨平. 森林工程. 2012(06)
博士论文
[1]土的冻胀力学模型及冻胀变形数值模拟[D]. 耿琳.哈尔滨工业大学 2016
[2]浅覆土人工冻结的冻胀融沉规律研究[D]. 商厚胜.中国矿业大学（北京） 2015
[3]地铁隧道水平冻结工程地层冻胀融沉的预测方法及工程应用[D]. 蔡海兵.中南大学 2012
[4]冻土水热耦合分离冰冻胀模型的发展[D]. 胡坤.中国矿业大学 2011
硕士论文
[1]滨海地层冻结围护地铁联络通道冻胀性态研究[D]. 彭浪.福建工程学院 2017
[2]富水卵砾石地层地铁联络通道人工冻结法施工模型试验研究[D]. 姬文轩.西安科技大学 2017
[3]地铁十三陵景区站基坑围护结构冻胀变形分析[D]. 武军红.北京交通大学 2017
[4]锥形冻结下隧道衬砌结构受力变形规律研究[D]. 郝玉玉.中国矿业大学 2017
[5]饱和膨胀土冻胀特性及冻胀模型[D]. 程旭东.哈尔滨工业大学 2016
[6]滨海地铁隧道人工冻结围岩热力耦合分析[D]. 汪涛.安徽理工大学 2016
[7]地铁隧道联络通道三维冻结温度场和地层冻胀特征数值分析[D]. 黄以春.安徽理工大学 2015
[8]长距离联络通道分期冻结隧道衬砌结构受力变形规律研究[D]. 徐彦卿.中国矿业大学 2015
[9]冻胀融沉试验方法及粘土冻胀特性研究[D]. 赵学文.北京交通大学 2014
[10]人工冻结法开挖地铁联络通道过程中特殊管片受力的研究[D]. 赵永正.北京交通大学 2011
本文编号：2955555
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