盾构管片设计及受力分析研究

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1、摘要盾构法是常用于软土地层中修建隧道的方法，而盾构管片在盾构法施工中作为盾构法隧道衬砌的组成部分，其大小尺寸以及结构形式与特点，都关系到盾构隧道的使用。本文就管片设计中的一些主要的影响因素进行了相关的分析。有限差分法作为盾构隧道的变形及其衬砌内力的计算方法，被广泛的应用于模拟隧道的开挖。本文以合肥地铁1号线南宁站到贵阳站路段的工程实例为背景，运用有限弟分程序flac3d,对盾构法施工的推进过程进行了三维仿真模拟，得到了周围土体的变形沉降以及衬砌管片的受力情况，并对建筑物的安全稳定性进行了评估，得出了一些有益的结论。关键词：盾■构

2、施工；管片设计；荷载；数值模拟ABSTRACTShieldmethodisoftenusedintheconstructionofatunnelinsoftsoillayer,andtheshieldintheconstructionofshieldsegmentliningaspartofthelawofshieldtunnellining,itssizeandthecharacteristicofstructuralform,arerelatedtotheuseofshieldtunnel.Inthispaper,thema

3、jorfactorsofthesegmentdesignhavebeenanalyzed..Finitedifferencemethodforshieldtunneldeformationandinternalforcecalculationmethod,iswidelyappliedinthesimulationoftunnelexcavation.InhefeinanningstationofmetrolineItoguiyangStationRoadengineeringexamplesasthebackground,us

4、ingthefinitedifferenceprogramflac3d,advancingtheprocessofshieldforconstructionand3dsimulation,thedeformationofthesurroundingsettlementsandforceoftheliningsegment,andtoevaluatethesafetystabilityofthebuilding,someusefulconclusionsaredrawn.Keyword：Shieldconstruction;seg

5、mentdesign;loading;numericalsimulation目录第一章绪论11.1弓I言11.2国内外研究现状11.3本文主要研究的内容及方法2第二章影响盾构管片设计的因素32」盾构法简介32.1.1盾构法的发展32.1.3盾构的基本构造42.1.4盾构的分类62.1.5盾构法施工主要步骤72.1.6盾构法隧道的优缺点92.2盾构管片的分类与选型92.2.1管片形状尺寸及接缝形式102.2.2管片分块形式102.3盾构管片的结构设计错误！未定义书签。2.3.1作用于衬砌管片上的荷载分类及确定错误！未定义书签。2.

6、3.2衬砌结构的力学模型错误！未定义书签。2.4盾构管片的构造设计14第三章工程实例163」工程概况163.1.1工程简介163.1.2工程地质163.1.3水文地质183.2三维有限茅分程序FLAC3D18321概述19322FLAC3D的优点及不足203.3三维模型213.4主要计算步骤213.5模拟结果分析223.5.1管片弯矩223.5.2管片轴力25第四章结论及展望334」主要结论334.2展望33致谢34参考文献35附录一（原文）37附录二（译文）43第一章绪论1.1引言随着我国经济的告诉发展，城市化建设的不断进行,

7、城市人11比例逐渐增加。而口益壇多的城市人口导致了城市交通的压力不断壇大。上下班堵车时间壇加，周末节假日的城市交通举步维艰。为解决人口膨胀导致的城市交通拥堵，人们想出了各种各样的办法，如单双日出行，倡导多乘坐公交等。当这些方法仍不足以解决交通问题的吋候，人们更希望从交通木身寻找突破口，即增加交通量来满足人们的交通需求。在城市有限的空间中，地面空间的利用率已经高的无法想彖，那么，人们就试图从地下空间和地上空间来增加交通量。近年来，高架桥的修建量与地铁的修建量逐渐增加也反应了这一需求。我国在21世纪以来，各大一线城市都大规模的开始修

8、建地铁，而伴随着地铁工程的修建，一些工程技术问题也随着而來。如何合理有效的修建地铁，能够在完成它的使用功能的前提下，更安全，更合理，更经济，又成为了人们需要面对的一个问题。在人们从工程实际的不断摸索中，许多的隧道施工方法被不断发明：矿山法，明挖法，TMB法以及盾