大直径多孔并行顶管施工对周围土体变形影响研究

来源 :天津大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:glosslee
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
大直径多孔顶管施工相比单孔顶管对土体的扰动更加严重,造成更大的地面沉降。本文主要针对大直径多孔顶管的施工过程进行分析,旨在探讨顶管对周围土体的扰动机理以及带来的地面沉降等不良影响。具体研究内容和结论如下:
  (1)介绍了施工中的土仓压力、地层损失、注浆压力和管道纠偏对土体造成的影响。总结了单孔顶管施工引起地面沉降的预测方法:Peck沉降公式、随机介质法、离心实验法和源汇法。介绍了并行顶管施工常用地面沉降计算方法:Peck修正公式、等效大圆模型、双圆叠加模型和随机介质理论模型。
  (2)利用ABAQUS有限元软件建立了两孔并行顶管施工的三维模型,并具体介绍了各种材料参数的选取方法以及模型中各种条件的施加,分析了不同土仓压力下的地面沉降。数值计算得到的地面沉降曲线符合Peck沉降曲线。土仓压力取值在管道轴线处的静止土压力±20kPa内时,引起的地面沉降最小。
  (3)首次考虑并行顶管同时施工时,由纵向间距的不同而引起的地面沉降问题,针对此问题给出了六种施工情况,并用数值模拟进行计算验证。当并行顶管同时施工时,随纵向间距的增加,并行顶管施工引起的地面沉降也逐渐增加。两顶管纵向无间距同时施工,即k=0L时,土体受力均匀,施工引起的地面沉降最小。后行顶管开始施工时会引起地面的急剧下沉。
  (4)基于海口市美兰机场二期扩建场外排水项目中四孔并行顶管工程,研究了四孔顶管的施工顺序对最终地面沉降的影响,结合双圆叠加模型,对所得出的地面沉降曲线进行验证。四孔顶管在施工过程中,从左到右依次顶进引起的地面沉降最大,且最大值出现在顶管轴线连线的中点。间隔施工能减小相邻顶管施工造成的扰动从而减小地面沉降,但是最大值出现的位置会发生偏移。
  (5)讨论了大直径四孔顶管周围土体的应力分布。管道周围土体出现明显的应力释放现象,在管道上下方的土体应力小于周围土体应力,管道之间的土体应力大于周围土体应力。
其他文献
当发生地震、洪水、泥石流等自然灾害以及战争等人为灾害时,及时修建避难所以及防御工事是十分必要的,考虑到环境恶劣,机械操作困难,以及对抗爆、抗冲击性能的要求,轻质钢管混凝土为最佳选择。本文采用密度等级为500的页岩陶砂配制出强度等级分别为CL10与CL15,表观密度为1200kg/m3的超轻混凝土,并以钢管截面形状、钢管径厚比(宽厚比)、混凝土强度为参数分别制做了32根圆钢管超轻混凝土试件与32根方
岩体中存在大量粗糙不规则裂隙,这些裂隙构成地下渗流通道,威胁到工程施工运行的安全。岩石裂隙结构具有粗糙不规则的特性,由具有跨尺度、无序分布、非均匀性和各向异性等复杂特点的单条岩石裂隙组成渗流通道,因此对单条裂隙通道粗糙复杂节理面的研究以及流体在单条粗糙岩石裂隙通道中的渗流扩散运动规律的理论研究具有重要意义。  针对单条裂隙通道中的流体渗流扩散运动问题,本文基于分形理论建立了裂隙通道模型,进行了渗流
学位
现阶段水资源管理等问题已成为影响国家或地区发展的主要因素,但我国农村水利仍存在用水方式粗放、管理水平薄弱、水利设施配套差和废污水排放不合理等问题,因此研究农村水利健康状况具有极其深远的现实意义。为了分析晋州市农村水利的健康状况,在调研分析的基础上对晋州市农村水利进行健康评价,研究的主要内容及成果如下:  (1)采用实地调研、资料收集和问卷调查相结合的方式获取了水资源、水利基础设施、农田水利、水生态
学位
长距离引水工程往往具有供水线路长、交叉建筑物种类多、控制闸门分水口门多、流量大等特点,是一个复杂的大型长距离输水系统。长距离引水工程安全运行事关人民生命财产安全,运行调度管理过程中既要保证工程运行安全,又要保证供水目标。目前,在长距离引水工程运行调度管理过程中,往往仅通过监测数据整理分析以及日常人工巡检发现问题,未对其运行调度过程中的局部建筑物进行仿真分析,存在突发应急响应时效性差、风险预判难度大
盾构法修建地铁隧道具有施工安全性好、工作效率高等优点,己成为修建地铁的一种主要施工方法。但盾构法施工时,仍然会引起周围的地层及结构变形。而控制隧道变形的一种有效措施即在隧道周围采用深孔注浆的方法对地层进行加固,合理选择注浆参数是确保盾构隧道注浆效果良好的重要因素。本文就上述内容展开分析,并取得以下研究成果:  1、对已有均质地层中双线盾构施工引起的地层变形计算方法进行修正。基于Mindlin基本解
学位
随着社会的发展和生产力的提高,大型项目日益增多,但由于其中存在的不确定性等问题,使得项目的按时完工成为了一个难题,而科学合理的项目进度管理方法能够有效的提高项目的按时完工率,因此对项目进度管理方法进行研究是很有必要的。在项目进度管理中主要分为项目进度计划编制和项目进度计划控制两个部分,关键链法同时兼顾了这两个方面的研究内容,具有很高的研究意义和研究价值。然而国内外研究表明:在关键链研究领域多关注于
丁坝是河流整治中常用的水工建筑物,以马良子丁坝群为例,马良子段丁坝群紧临马良子村,由于历史遗留原因,丁坝群没有经过统一的规划,在河道左岸形成“犬牙交错”之势,河道混乱的水流极易威胁丁坝群的安全,如果丁坝群失去挑流作用,水流将直接掏刷岸坡,造成极大的人民财产安全损失,对马良子丁坝群布置方案进行改良具有理论研究和工程应用的重要意义。基于此,本文采用计算流体力学(CFD)三维数值模拟的方法,对影响单丁坝
学位
在堆石坝等水利工程建设中,爆破开采料物的粒度分布影响着填筑施工质量控制以及坝体的变形性、渗透性、孔隙压力系数和抗剪强度,是一种重要的施工控制参数。此外,粒度分布还影响着爆堆装载、运输和二次破碎等后续施工效率。传统的筛分方法耗时费力、影响生产周期、效率较低,因此寻求一种方便快捷的粒度检测方法具有重要的工程意义。  图像分析用于爆破料物粒径分析具有设备轻便、算法发展成熟、无接触、不影响生产等优点,已成
学位
施工仓面测量和填筑质量控制是堆石坝施工过程中的重要环节。然而,常用的施工测量手段存在工作效率低、数据管理方式落后的弊端,如何消除以上弊端,提高施工仓面测量效率以及实现测量数据的数字化管理是亟需解决的问题。同时,夹岩面板堆石坝填筑施工包括多个分区,填筑质量要求高,且建设过程中涉及到众多动静态信息,如何把这些信息进行综合集成与数字化归档,进而为大坝填筑质量控制,以及工程建设管理等提供信息支持,也是工程
在筑坝材料爆破开采过程中,块度控制是确保筑坝质量最为重要的手段之一。爆破块度不仅影响挖掘机械及装载机械的铲装效率,对于爆破施工作业综合成本也存在一定的影响。现阶段关于爆破块度预测的研究中,对岩体结构属性因素考虑较少,且存在模型预测精度低、泛化能力差等问题,难于快速、准确地预测堆石坝料块度。针对现阶段块度预测模型存在的不足,研究了岩体爆破前岩体立面结构属性问题,提出了基于迁移学习方法的岩体立面结构属
学位