收藏本站
《同济大学》 2005年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

盾构隧道施工安全的若干问题研究

董明钢  
【摘要】:本文通过整合可靠度、有限元和组合数学等理论并结合数值计算技术,提出了一种可靠度分析计算的模型与方法。在将该方法成功地应用于盾构隧道施工实践的过程中,不但对工程实例给出了定量分析,同时也展现了这种计算方法的实用性。本文的研究主要涉及到了3个方面: 一、可靠度分析关键技术研究 该部分的主要研究工作有二: 其一是提出了一种可对实际工程进行可靠度分析的方法。该方法利用有限元计算得到计算区域内各处的应力和应变,利用组合数学中的Dijkstra算法确定计算区域内的潜在最危险破裂面,利用数值计算方法通过R—F变换将各个随机变量当量正态化,最终利用可靠度理论进行计算分析,并编制了相应的程序,为地下工程的安全性研究分析提供了一种新的选择。 其二是在地层损失的数值模拟研究。笔者根据地层损失的定义,通过折减盾构隧道衬砌的弹性模量来模拟实际盾构施工过程中发生的地层损失,并结合工程实例给出了地层损失和衬砌弹性模最折减量之间的函数关系,为本文以后的研究工作奠定了基础。 二、盾构管片破裂现象可靠度分析 按照本文所整合的可靠度计算分析方法,本部分针对在盾构隧道施工过程中时常发生的盾构管片破裂现象进行了计算分析。得到了相应的可靠度指标和各随机变量的敏感系数,并给出了各随机变量的变异系数对可靠度指标及各随机变量敏感系数的影响图。本部分所得到的结果能够定量解释目前工程中常见的管片开裂现象,并通过定量分析得到结论:撑靴推力大小、撑靴偏心距离和混凝土抗拉强度是引起预制盾构管片在拼装过程中破裂的主要因素。 三、上下交叠隧道间土体稳定性可靠度分析 根据已有的有关地层损失资料,对其中的相关数据进行假设检验分析,得出了‘不能否认地层损失符合正态分布’这一结论。在此基础上,同样按照本文所整合的可靠度计算方法,对上下交叠隧道间土体的稳定性进行了计算分析。通过计算得到了交叠隧道间土体稳定性的可靠度指标和各个随机变量的敏感系数,并给出了各随机变量的变异系数对可靠度指标及各随机变量敏感系数的影响图。研究结果对实际施工过程中所采取的部分施工措施(注浆、严格控制施工参数等)给出了定量解释,同时得到与上海地区工程经验相吻合的定量结论:地层损失、加固土体的内聚力的离散程度对交叠隧道间的土体强度影响较大,加固土体内摩擦角的影响要小于前两个随机变量。
【学位授予单位】:同济大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:U455.43

手机知网App
【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 陈世明;;地铁盾构隧道沿线障碍桩冲桩破除施工技术[J];隧道建设;2010年01期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 朱大宇;GFRP筋地下连续墙的施工应用研究[D];同济大学;2008年
2 李俊松;基于影响分区的大型基坑近接建筑物施工安全风险管理研究[D];西南交通大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 宋海滨;双孔平行地铁盾构隧道施工问题研究[D];西南交通大学;2008年
2 谭准;黄土地层土压平衡盾构动态施工过程研究[D];西南交通大学;2010年
3 秦辉辉;小曲线叠落式隧道近接影响分区及变形控制技术研究[D];北京交通大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 闫强刚,王殿斌,冯紫良;Monte-Carlo法在地下工程可靠性分析中的应用研究[J];四川建筑科学研究;2001年04期
2 李云贵,赵国藩,张保和;结构可靠度的渐近分析方法[J];大连理工大学学报;1994年04期
3 王振信;;盾构法施工地面沉降的机理及防止对策[J];地下工程与隧道;1990年02期
4 徐永福;盾构推进引起地面变形的分析[J];地下工程与隧道;2000年01期
5 丁利红;隧道施工过程中管片破碎现象分析及防治[J];地下工程与隧道;2002年04期
6 冯紫良,朱志伟;地下洞室的埋置深度和洞形设计优化[J];工程勘察;1998年03期
7 钟长平;广州地铁盾构隧道管片开裂原因分析[J];广东土木与建筑;2000年04期
8 侯钢领,欧进萍;结构可靠指标计算的优化模型及其在MatLab环境下的实现[J];哈尔滨建筑大学学报;2001年01期
9 武清玺,张玉惠;地下结构开裂问题可靠度分析[J];河海大学学报;1997年06期
10 冯元生,董聪;枚举结构主要失效模式的一种方法[J];航空学报;1991年09期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 何思明;攀枝花地区锚杆的工作机理[J];四川建筑科学研究;1997年02期
2 朱明,谢涛;回填式挡土墙失稳机理与可靠性分析[J];四川建筑科学研究;2003年01期
3 陈建峰,秦建庆,石振明,沈明荣;砂井地基沉降的二维有限元分析(二)——修正剑桥渗流耦合模型有限元及实例计算[J];四川建筑科学研究;2003年04期
4 卢家森,黄松梅;水平荷载下桩筏基础与地基共同作用分析[J];四川建筑科学研究;2004年02期
5 秦建庆,岳建勇;柔性桩复合地基的承载力分项系数研究[J];四川建筑科学研究;2005年04期
6 林景华;;基于传递函数法的预制单桩承载性状分析[J];四川建筑科学研究;2006年05期
7 李志华;张光海;康海贵;;地震作用下隧道结构内力的统计分析[J];四川建筑科学研究;2008年06期
8 钱坤;尹新生;朱珊;佴磊;;三维地基沉降计算公式的改进与比较[J];四川建筑科学研究;2009年03期
9 王志良;刘涛;;盾构穿越复杂地段对周围环境影响的研究[J];四川建筑科学研究;2010年03期
10 刘震;易平;赵秀丽;;概率约束评估的功能度量法及其MATLAB实现[J];四川建筑科学研究;2011年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 宋德玉;邹凤楼;吴瑞明;;掘进机电液推进系统控制地表沉降的研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
2 陈元庆;;宁波地铁1号线泽大区间盾构隧道障碍物处理技术[A];第二届隧道掘进机(盾构、TBM)专业委员会第一次学术研讨会暨中铁隧道集团城市盾构项目管理、施工技术、设备维保交流会论文集[C];2011年
3 李志成;史海兵;乔蓓蓓;李忠中;;已建防护结构的可靠性评判方法研究[A];第十一届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ卷[C];2002年
4 周厚德;介玉新;;基于有限元的弯矩计算中若干问题探讨[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
5 魏新江;魏纲;丁智;;盾构施工与邻近不同位置建筑物相互影响分析[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
6 许宏发;程学新;奚水清;汪耀明;;抗拔桩轴力分布函数和位移分布函数间的关系模型[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
7 孙海忠;黄茂松;;粗粒土的本构模型及其展望[A];第一届全国岩土本构理论研讨会论文集[C];2008年
8 李明宇;刘耀宗;;深基坑隆起稳定性的模糊可靠度参数分析[A];自主创新与持续增长第十一届中国科协年会论文集(1)[C];2009年
9 陈建峰;石振明;张雷;沈明荣;;考虑量测误差的反分析方法[A];2002年中国西北部重大工程地质问题论坛论文集[C];2002年
10 易勇进;蒋良文;;成都地铁1号线工程建设面临的地质问题及对策[A];中国地质学会工程地质专业委员会2006年学术年会暨“城市地质环境与工程”学术研讨会论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 徐玉胜;大能量强夯置换法处理深圳地区软土地基的应用研究[D];中国铁道科学研究院;2009年
2 史海莹;双排桩支护结构性状研究[D];浙江大学;2010年
3 李鹏飞;海底隧道围岩稳定性分析与控制研究[D];北京交通大学;2011年
4 李少刚;地下互通立交隧道设计参数优化及施工技术研究[D];北京交通大学;2011年
5 蒙晓莲;大坡度小半径线路情况对盾构法施工开挖面稳定性及管片受力影响的研究[D];北京交通大学;2011年
6 郭小红;厦门翔安海底隧道风化槽衬砌结构稳定性研究[D];北京交通大学;2011年
7 孙谋;盾构隧道进出洞土体颗粒渐进破坏模式分析及加固精细化设计研究[D];北京交通大学;2011年
8 蔡斌;钢筋混凝土结构可靠性若干问题研究[D];吉林大学;2011年
9 章荣军;土体开挖引起的邻近受荷桩基附加响应分析[D];华中科技大学;2011年
10 何永强;强湿陷性黄土地区挤密桩复合地基的理论分析与试验研究[D];兰州理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王钊;桩—锚杆支护结构可靠性研究[D];山东科技大学;2010年
2 王士革;填方路基下长短桩复合地基沉降特性研究[D];郑州大学;2010年
3 滕彦磊;塑性混凝土防渗墙应力变形有限元分析[D];郑州大学;2010年
4 张荣闯;基坑开挖的数值模拟及变形预测研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
5 刘洋;支挡排桩在单侧填土作用下的桩侧摩阻力研究[D];长沙理工大学;2010年
6 张杨;尾矿坝抗滑稳定可靠度分析[D];长沙理工大学;2010年
7 姚艳杰;水库除险加固效益的风险评估[D];中国海洋大学;2010年
8 张建;采空区的岩土工程问题及治理措施[D];新疆农业大学;2010年
9 郭俊豪;广州某区软土层中桩基竖向荷载下承载力性状研究[D];华南理工大学;2010年
10 张功;基于强度折减法的隧洞群稳定性分析[D];南昌大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 屈文俊;陈道普;;混杂配筋混凝土梁抗弯承载力计算方法初探[J];四川建筑科学研究;2006年01期
2 杨太华;郑庆华;;越江隧道工程大型泥水盾构进出洞施工风险的模糊综合评价[J];四川建筑科学研究;2011年04期
3 姚传勤;;运用决策树法进行建设工程投标决策[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2006年02期
4 王启耀,郑永来,凌宇峰,杨林德;近距离双线盾构隧道施工相互影响的监测与分析[J];地下空间;2003年03期
5 张子新,邵华;盾构推进的损伤力学分析及现场试验研究[J];地下空间;2004年03期
6 胡群芳,黄宏伟,陈龙;盾构隧道施工对城市沥青路面影响的风险评估[J];地下空间与工程学报;2005年02期
7 黄宏伟,边亦海;深基坑工程施工中的风险管理[J];地下空间与工程学报;2005年04期
8 黄宏伟;;隧道及地下工程建设中的风险管理研究进展[J];地下空间与工程学报;2006年01期
9 陈神龙;陈龙珠;宋春雨;;基于模糊综合评判法的地铁车站施工风险评估[J];地下空间与工程学报;2006年01期
10 黄宏伟;曾明;陈亮;胡群芳;;基于风险数据库的盾构隧道施工风险管理软件(TRM1.0)开发[J];地下空间与工程学报;2006年01期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈页开;挡土墙上土压力的试验研究与数值分析[D];浙江大学;2001年
2 仇文革;地下工程近接施工力学原理与对策的研究[D];西南交通大学;2003年
3 张海波;地铁隧道盾构法施工对周围环境影响的数值模拟[D];河海大学;2005年
4 秦建设;盾构施工开挖面变形与破坏机理研究[D];河海大学;2005年
5 林刚;连拱隧道施工力学行为研究[D];西南交通大学;2005年
6 金德民;工程项目全寿命期风险管理系统理论及集成研究[D];天津大学;2004年
7 张鹏;FRP筋混凝土梁受力性能的试验研究及理论分析[D];广西大学;2006年
8 边亦海;基于风险分析的软土地区深基坑支护方案选择[D];同济大学;2006年
9 徐前卫;盾构施工参数的地层适应性模型试验及其理论研究[D];同济大学;2006年
10 胡群芳;基于地层变异的盾构隧道工程风险分析及其应用研究[D];同济大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李趁趁;纤维增强塑料筋混凝土梁正截面受力性能研究[D];郑州大学;2002年
2 俞涛;地铁盾构隧道近接施工影响的数值模拟及模型试验研究[D];西南交通大学;2005年
3 闻毓民;两孔平行盾构隧道近接施工的力学行为分析[D];西南交通大学;2005年
4 白永学;软土地铁车站深基坑变形的影响因素及其控制措施[D];西南交通大学;2006年
5 高颖;建筑工程项目工期风险管理的研究[D];浙江大学;2006年
6 龚莲花;基于模糊影响图的基础设施项目融资风险研究[D];武汉理工大学;2006年
7 刘松樵;软土扰动地层再固结及其对地铁隧道的影响[D];同济大学;2007年
8 崔强;玻璃纤维(GFRP)筋混凝土构件斜截面抗剪性能及工程设计研究[D];西南交通大学;2007年
9 唐协;玻璃纤维(GFRP)筋混凝土构件正截面承载力设计方法研究[D];西南交通大学;2007年
10 赵强政;φ520mm土压平衡式模型盾构机研制及试验性掘进控制模拟[D];西南交通大学;2007年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 郭俊义;;调线调坡设计以及对线路设计的启示[J];都市快轨交通;2011年05期
2 丁振明;米保伟;蒋毅;毛玉斌;;地铁工程盾构侵入障碍桩处理施工技术[J];建筑技术;2012年02期
3 李培增;杨红军;;郑州地铁1号线盾构隧道穿越人防隧道施工技术[J];铁道勘察;2012年03期
4 李华;;盾构开挖区锚杆(索)快速清除施工技术[J];现代城市轨道交通;2012年06期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 金文成;唐智强;;高纤维FRP筋及配套锚具研发[A];第七届全国建设工程FRP应用学术交流会论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 胡俊;高水压砂性土层地铁大直径盾构始发端头加固方式研究[D];南京林业大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 赵权威;盾构下穿京广线郑州站的地表沉降预计及控制技术研究[D];中南大学;2011年
2 马程昊;盾构近接隧道施工影响研究[D];北京交通大学;2010年
3 邹晓琴;地铁车站基坑开挖数值模拟[D];华中科技大学;2009年
4 王勇;半岩半土隧道围岩稳定数值模拟分析[D];江苏科技大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李云贵,赵国藩,张保和;广义随机空间内的一次可靠度分析方法[J];大连理工大学学报;1993年S1期
2 侯学渊,廖少明;盾构隧道沉降预估[J];地下工程与隧道;1993年04期
3 王振信;盾构法隧道的耐久性[J];地下工程与隧道;2002年02期
4 董聪;赘余桁架结构可靠性的计算方法[J];航空学报;1989年02期
5 田政,叶志祥,卢波,郭剑;挪威船级社定量风险评估方法解析[J];中国海上油气.工程;2001年05期
6 李国强;李继华;;二阶矩矩阵法 关于相关随机向量的结构可靠度计算[J];重庆建筑工程学院学报;1987年01期
7 贡金鑫;结构可靠指标求解的一种新的迭代方法[J];计算结构力学及其应用;1995年03期
8 丁春林,周顺华;注浆加固对复线隧道滑动面和周边围岩稳定性的影响[J];上海铁道大学学报;1998年12期
9 王振信;上海地铁的土木工程[J];土木工程学报;1988年03期
10 张弥,杨成永;地下工程喷锚支护系统的不确定性研究[J];西部探矿工程;1996年01期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 叶飞;朱合华;丁文其;;基于弹性地基梁的盾构隧道纵向上浮分析[J];中国铁道科学;2008年04期
2 莫海鸿;陈俊生;梁松;杨医博;苏轶;;钢纤维掺入对混凝土管片局部力学性能的改善[J];华南理工大学学报(自然科学版);2007年07期
3 张连成;叶飞;张铁柱;;盾构隧道纵向变形机理分析[J];公路;2009年08期
4 陈峰;田利勇;卢伟华;;盾构隧道穿越苏州河对防汛墙的影响分析[J];岩土力学;2010年12期
5 韦凯;;软土地层中盾构施工对既有地铁沉降的影响分析[J];华东交通大学学报;2007年02期
6 肖明清;孙文昊;韩向阳;;盾构隧道管片上浮问题研究[J];岩土力学;2009年04期
7 章慧健;仇文革;王庆;;城市地铁盾构施工引起的地表沉降分析[J];铁道建筑;2009年09期
8 王彦会;;浅谈地铁盾构管片拼装质量控制措施[J];广东土木与建筑;2009年12期
9 郭建强;李长春;徐源;高永;李俊才;张志铖;;南京地铁盾构隧道盾尾刷更换过程地表变形分析[J];城市轨道交通研究;2010年01期
10 刘建海;;盾构隧道同步注浆效果对地层沉降的影响预测分析[J];铁道建筑;2010年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王子煜;李金安;;盾构隧道施工安全管理[A];河南省土木建筑学会2010年学术大会论文集[C];2010年
2 丁德云;鲁卫东;杨秀仁;刘维宁;颜莓;;盾构隧道扩挖建造地铁车站方案的分析[A];2010城市轨道交通关键技术论坛论文集[C];2010年
3 刘建国;鞠丽艳;刘朝明;;上海地铁盾构隧道管片密封垫成品硬度抽检方法[A];中国土木工程学会隧道与地下工程分会防水排水专业委员会第十五届学术交流会论文集[C];2011年
4 杨晓强;温克兵;;盾构隧道穿越历史文物的施工技术[A];2010城市轨道交通关键技术论坛论文集[C];2010年
5 洪开荣;;我国盾构隧道发展中的几个问题[A];科技、工程与经济社会协调发展——河南省第四届青年学术年会论文集(下册)[C];2004年
6 刘纪峰;王逢朝;;考虑盾构隧道围岩扰动损伤的地表沉降预测[A];第19届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅱ册)[C];2010年
7 朱继文;;盾构隧道与下立交长距离叠交工程设计施工技术[A];2010城市轨道交通关键技术论坛论文集[C];2010年
8 杨洪杰;;新型同步注浆材料在盾构隧道中的应用[A];2010城市轨道交通关键技术论坛论文集[C];2010年
9 赵运臣;;大直径盾构隧道管片生产技术[A];中国土木工程学会第十二届年会暨隧道及地下工程分会第十四届年会论文集[C];2006年
10 刘晶波;李彬;谷音;杜义欣;;地铁盾构隧道地震反应特性研究[A];中国土木工程学会第十一届、隧道及地下工程分会第十三届年会论文集[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ;过江龙 天堑通[N];石油管道报;2009年
2 记者 林培军 刘涛 通讯员 李晓云;西二线长江盾构隧道顺利贯通[N];石油管道报;2009年
3 记者 丁伟;西气东输长江盾构隧道贯通[N];中国石油报;2003年
4 沈英甲;地下深处,盾构隧道成功穿越[N];科技日报;2004年
5 杨光;西安地铁首条盾构隧道顺利贯通[N];陕西日报;2008年
6 杨林王 平刘健;国内最复杂地质盾构隧道全线贯通[N];中华建筑报;2010年
7 记者 沈英甲;北京地铁首段盾构隧道双线贯通[N];科技日报;2005年
8 通讯员 宋洋;西二线钱塘江隧道有了“顺风耳”[N];中国石油报;2011年
9 杨林 王平 刘健;国内最为复杂地质盾构隧道全线贯通[N];中国企业报;2010年
10 记者  黄婷 蔡晓铭;G隧道8.66亿中标崇明越江通道工程[N];证券时报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 董明钢;盾构隧道施工安全的若干问题研究[D];同济大学;2005年
2 孙谋;盾构隧道进出洞土体颗粒渐进破坏模式分析及加固精细化设计研究[D];北京交通大学;2011年
3 洪开荣;高速铁路水下盾构隧道结构力学特征及掘进与对接技术研究[D];北京交通大学;2011年
4 严长征;盾构隧道近距离共同作用机理及施工技术研究[D];同济大学;2007年
5 吴为义;盾构隧道周围地下管线的性状研究[D];浙江大学;2008年
6 吴克新;青岛地铁交叠隧道施工力学响应与地面建筑变形控制研究[D];山东科技大学;2010年
7 杜军;盾构隧道壁后注浆探测图像识别及沉降控制研究[D];同济大学;2006年
8 夏炜洋;盾构法隧道施工期流固耦合问题研究[D];西南交通大学;2012年
9 乔金丽;盾构隧道开挖面的稳定性分析[D];天津大学;2009年
10 高健;考虑渗流的盾构隧道掘进面失稳分析[D];天津大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 温鹏飞;盾构隧道下穿既有客运专线高架桥轨道变形规律及动力响应分析[D];北京交通大学;2011年
2 张鹏;地铁盾构隧道管片接头的理论分析及应用研究[D];北京交通大学;2011年
3 赵振荣;盾构隧道60°斜穿地裂缝的变形破坏机理研究[D];长安大学;2010年
4 任玲;铁路盾构隧道管片结构接缝力学行为研究[D];西南交通大学;2010年
5 李园;盾构施工地层变形的三维数值模拟及试验研究[D];天津大学;2004年
6 谢宗林;地铁区间盾构隧道管片衬砌结构力学行为的现场试验研究[D];西南交通大学;2004年
7 刘红兵;土压平衡盾构隧道施工引起的地表沉降三维数值模拟[D];中南大学;2007年
8 张永冠;铁路盾构隧道双层衬砌力学行为研究[D];西南交通大学;2010年
9 初达夫;北京地铁十号线三元桥~亮马河站区间盾构旁穿建筑物地表沉降规律研究[D];中国地质大学(北京);2007年
10 马程昊;盾构近接隧道施工影响研究[D];北京交通大学;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026