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资料目录
- 第一章 绪论 1
- 1.1 引言 1
- 1.2 顶管施工技术简介 2
- 1.2.1 顶管施工基本原理 2
- 1.2.2 顶管施工分类 2
- 1.2.3 泥水平衡式顶管施工机理 3
- 1.3 顶管工程研究现状与文献综述 4
- 1.3.1 国外研究现状 4
- 1.3.2 国内研究现状 7
- 1.4 研究对象及依托的背景工程 8
- 1.4.1 工程性质与规模 8
- 1.4.2 工程地质条件 9
- 1.4.3 工程特点及难点 10
- 1.5 本文研究内容 10
- 第二章 膨润土泥浆性能研究 13
- 2.1 引言 13
- 2.2 膨润土触变泥浆特点 13
- 2.2.1 膨润土泥浆的结构 13
- 2.2.2 注浆减摩作用机理 14
- 2.2.3 膨润土泥浆的流变特性及调控 16
- 2.2.4 泥浆流变参数的测定 18
- 2.2.5 复杂地层膨润土泥浆的要求 19
- 2.3 膨润土泥浆作用效果模型试验 20
- 2.3.1 试验模型 20
- 2.3.2 试验过程 22
- 2.3.3 试验结果分析 23
- 2.4 小结 25
- 第三章 顶管施工方案的数值模拟与优化 27
- 3.1 引言 27
- 3.2 三维有限元模型的建立 27
- 3.2.1 基本假设及模型建立 27
- 3.2.2 施工过程模拟的实现 29
- 3.3 注浆施工工艺、施工参数的数值模拟与优化 29
- 3.3.1 施工工艺对顶力及位移影响FEM 模拟 29
- 3.3.2 注浆参数的比选与优化 32
- 3.4 顶管近距离穿越防汛墙的数值模拟 35
- 3.4.1 防汛墙对顶管扰动位移场影响的数值模拟 35
- 3.4.2 不同工况下防汛墙沉降对比 37
- 3.5 小结 39
- 第四章 大断面顶管管环受力建模与优化分析 41
- 4.1 引言 41
- 4.2 大断面顶管管环受力建模与优化分析 41
- 4.2.1 传统曲线顶管法 41
- 4.2.2 工程结构特点及力学模型 41
- 4.2.3 分析方法 42
- 4.3 模拟数据分析 43
- 4.3.1 模拟数据 43
- 4.3.2 垫片弹性模量对应力的影响 45
- 4.3.3 垫片厚度对应力的影响 46
- 4.3.4 管端顶推力对应力的影响 48
- 4.4 小结 48
- 第五章 顶管施工引起的土体变形现场实测分析 51
- 5.1 引言 51
- 5.2 顶管施工引起土体扰动及建筑物沉降基础理论 51
- 5.2.1 施工扰动机理分析 51
- 5.2.2 施工对建筑物沉降的影响 53
- 5.3 现场监测内容和布置 54
- 5.3.1 监测目的 54
- 5.3.2 监测内容 54
- 5.3.3 监测方法及原理 54
- 5.3.4 测点布置 55
- 5.4 现场监测结果与分析 55
- 5.4.1 隧道轴线沉降控制效果 55
- 5.4.2 顶管沿线地表沉降 57
- 5.4.3 顶管沿线建筑物沉降 61
- 5.5 小结 65
- 第六章 结论 67
- 6.1 本文的主要结论 67
- 6.2 存在的问题和展望 68
- 参考文献 69
内容简介
顶管法作为一种非开挖施工方法,有很多优点,在各个领域都得到了广泛的应用。但是顶管施工不可避免的会产生地面和地下土体的移动,即沉降和位移。地面沉降是危及周边建筑和设施的主要因素,过大的地面沉降对周边环境和构筑物的破坏往往是致命的。
为了使长距离顶管顺利顶进并控制沉降,须要在施工过程中注入膨润土泥浆。注浆可以减少管壁与土体的摩擦,填补土体空隙防止土体坍塌减少土层移动。本文以上海华夏西路电力顶管隧道为工程背景,对膨润土泥浆的性能及作用机理、顶管施工工艺和合理控制地表沉降进行研究。
主要研究内容包括:
1膨润土泥浆的性能研究。本文对泥浆的结构特点、泥浆作用效果进行了研究,并结合模型试验提出了注浆参数优化方案。
2通过三维有限元模拟顶管施工过程,为了避免不恰当的注浆参数可能引起的注浆与江水串通导致严重后果,本文对注浆量、注浆压力提供合理的施工参数。通过模拟隧道穿越黄浦江两岸防汛墙,分析了顶管掘进机在穿越防汛墙时,由于墙体的挡土作用导致一定距离范围内的土体位移场、应力场异化。
3大断面顶管管环受力建模及优化分析。偏压及接触挤压会引起应力集中加剧,对管片强度产生不良影响。为缓和应力集中效果,优化垫片参数、合理选择垫片。
4通过分析顶管施工引起的土体扰动机理,结合工程情况对地表位移和建筑物沉降进行监测,分析监测结果、总结沉降分布规律。采取合理的施工参数沿顶管轴向及周边建筑物的沉降值都控制在很小的范围内。
……
共计73页,编制于2010年
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