基于盾构隧道施工中的注浆材料特性研究及其引起的地层变形规律分析

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1、河海大学硕士学位论文盾构隧道施工中的注浆材料特性研究及其引起的地层变形规律分析姓名：付磊申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：施建勇20070601摘要本文综述了盾构法隧道施工对周围地层影响的研究现状以及存在的主要问题。在盾构隧道施工中，盾尾空隙中的注浆材料随旖工过程逐渐固化，其力学性质也不断发生变化，影响着地层位移的分布规律。因此本文着重研究了考虑盾构施工中注浆材料固化过程的地层位移的变化规律。具体如下：1．注浆材料在盾构隧道施工过程中的受荷形式——加载情况或者卸载情况，是影响其变形的主要原因，文章对盾构机掘进的全程进行分析，得到地应力的分布规律及其变化情况，并用Mindlin解法

2、和经验值拟合法模拟了地应力的变化趋势。2．从流变的角度考虑注浆材料的凝结固化过程，根据注浆材料的实际受力规律，对注浆材料进行了恒载和变载条件下的流变试验，经过理论分析，得到了卸载型的非线性流变模型．3．用半无限土体圆孔非对称收缩问题模拟了因注浆材料固化引起的地层位移问题，并结合南京地铁一号线张府园一新街口盾构隧道工程实际，分析了地层位移的变化规律。经过计算比较，给出了注浆材料厚度、土性和隧道埋深对地层位移的影响规律。关键词：盾构隧道地表沉降注浆材料流变模型圆孔收缩半无限空间非轴对称AbstractThisarticlesummarizespresentstatusandopenquest

3、ionsongrounddeformationduetoshieldexcavation．Whentheshieldconstructing,groutingmaterialinjectedinthetailvoidsissolidif弭nggraduallyanditsmechanicalcharaderisti岱ischangingcontinuously．Thisvariationeffectstheregularitiesofdistributionongroundmovement．Sothethesisconcentrates彻thestudyoftheregularities

4、ofgrounddeformationasgroutingmaterialsolidifiesintunnelingconstruction．Themainstudiesofthepaperareasfollows：1．The10adformofthegroutinginshieldexcavation,whichisloadorunloadisveryimportanttoitsdeformation．Thearticleobtainstheregularitiesofdistributionthoughanalyzingthewholeprocessofshieldexcavatio

5、n,andtheMindlinsolutionandempiricalfitmethodareusedtosimulatethevariablen℃ndofgroundstress．2．Consideringtimeeffectofsolidification,theologylawisappliedtosimulatethecoagulationofthegroutingmaterial．Accordingtoactualstressregularityofgroufin岛theologicaltestsunderconstantloadandvariableloadarcdesign

6、edandperformed．Unloadnonlineartheologicalmodelisgainedbyeffectivetheoryanalysis．3．Theanalytica!solutionofnon·axisymmetricalcavitycontagioninSemi—finiteisappliedtosimulatethesurfacesubsidenceowingtothecoagulationofthegroutingmaterial．Thelawofgroundmovementisanalyzedforthenanjingsubwayofzhangeuyuan

7、-xinjiekoushieldtunnelingpart．Throughthecomparingcalculation,theregularitiesofthesurfacesubsidencealeobtainedduetochangeofthegroutingthickness，soilpropertyanddepthoftunnelembedment．Keyword：shield，surfacesubsidence’grou