一、城市地下工程开挖地表移动与变形的随机介质模型及监测（论文文献综述）
于霖[1]（2021）在《地铁隧道施工灾变机理及灾变链式效应研究》文中提出目前我国以地铁工程建设为主导的城市地下空间开发利用已经进入高潮。由于城市地下工程的复杂性和不确定性,在城市高可靠性运行要求与极度脆弱的环境条件下进行地铁隧道施工时,如果控制不当很容易诱发各类灾变,造成重大的人员伤亡和经济损失。安全性问题已经成为我国地铁工程建设首先必须解决的关键问题。为了提高地铁隧道施工的安全性,需要对地铁隧道施工灾变机理及灾变链式效应进行深入的研究。本文以地铁隧道、地层和既有建筑物组成的结构体系为研究对象,围绕地铁隧道施工引发的工程灾变、环境灾变、以及工程灾变传导引起环境灾变的链式效应,采用理论分析、数值模拟、模型试验和现场监测相结合的方法,对地铁隧道施工引起三维地层变形的特征、地铁隧道施工引起开挖面失稳的机理、地层变形引起建筑物力学响应的特征、地铁隧道施工灾变链与断链减灾措施进行了系统的研究,主要研究工作与成果如下:（1）提出了地铁隧道施工引起三维地层变形的预测方法。采用考虑非均匀收敛和椭圆化的地铁隧道变形模式,基于虚像法提出了隧道施工引起的三维地层变形的预测方法,该方法对黏性土地层和砂性土地层均适用。阐明了隧道施工引起的三维地层沉降和地层横向位移的特征,揭示了三维地层变形随典型因素的变化规律。结果表明:横向地表沉降主要发生在隧道两侧距离隧道轴线H/tan（45°+φ/2）+R的范围内,纵向地表沉降的变化主要局限在距离开挖面±2H的范围内。最大地表横向位移的位置随着内摩擦角和泊松比的增大分别向着靠近隧道轴线的方向移动和固定不变,随着隧道埋深和隧道直径的增大而向着远离隧道轴线的方向移动。最大地层横向位移始终出现在隧道起拱线附近,与上述四个典型因素的变化无关。（2）建立了地铁隧道开挖面稳定性的三维分析模型。基于极限平衡法建立了考虑无支护段长度的三维对数螺旋-棱柱体模型,该模型的形状更符合砂性土地层中实际破坏区的形状,对盾构隧道和浅埋暗挖隧道均适用。提出了均质地层和成层地层情况下极限支护压力的计算公式,揭示了极限支护压力和破坏区随不同因素的变化规律以及极限支护压力对不同影响因素的敏感性。结果表明:极限支护压力与土体重度、黏聚力和地表荷载呈线性关系,并且随着隧道直径、无支护段长度和宽高比的增大而显着增大。当覆跨比大于2.0时,覆跨比对极限支护压力的影响很小。破坏区的范围随着内摩擦角的增大而明显减小。随着无支护段长度的增大,对数螺旋滑动面逐渐变陡,同时下落区扩展到开挖面的后方。（3）提出了地层变形引起建筑物力学响应的计算方法。通过将条形基础建筑物等效为置于Pasternak地基模型上的Euler-Bernoulli梁,基于两阶段法提出了地层变形引起的砌体结构建筑物和框架结构建筑物力学响应的计算方法,该方法考虑了隧道的掘进过程,适用于建筑物轴线与隧道轴线呈任意夹角的情况。阐明了当建筑物与隧道的相对位置不同时建筑物沉降、转角、弯矩和剪力的特征,揭示了建筑物变形和内力随典型因素的变化规律。结果表明:当开挖面到达建筑物的中点时,建筑物的差异沉降达到最大值,建筑物转角关于建筑物中心线对称。当开挖面位于建筑物的两端时,最大建筑物弯矩出现在建筑物的中点,最大建筑物剪力出现在建筑物长度的1/5和4/5位置附近。建筑物轴线与隧道轴线的夹角、土体的弹性模量和泊松比、建筑物弯曲刚度以及间隙参数对建筑物力学响应的影响很大。（4）建立了地铁隧道施工灾变链的数学模型和断链减灾措施的力学模型。引入灾变链式理论,明确了灾变链的结构关系和演化原理,提出了断链减灾的三种方式。基于突变理论建立了“开挖面失稳→地面塌陷→建筑物破坏”灾变链的数学模型,分析了灾变系统的演化过程。基于当层法建立了水平注浆加固措施的力学模型,提出了加固层对地层变形传递阻断效果的评价指标——阻断效率,揭示了建筑物力学响应和阻断效率随加固层参数的变化规律。结果表明:灾变链的断链减灾方式包括改善外部环境的状态、阻断灾变传导路径、提高承灾体的承受能力三种类型。“开挖面失稳→地面塌陷→建筑物破坏”灾变链的数学模型为尖点突变模型。随着加固层弹性模量和加固层厚度的增大,建筑物的变形和内力逐渐减小而阻断效率逐渐增大。加固层底部距隧道拱顶的距离对建筑物的力学响应和阻断效率无影响。
公惠民[2]（2021）在《填海区浅埋暗挖隧道大变形机理研究》文中提出随着我国城市基础设施建设的迅猛发展,城市隧道工程作为城市道路交通网的重要组成部分,已成为缓解城市交通压力和利用城市地下空间的重要途径之一。城市浅埋暗挖隧道建设过程中往往伴随着一系列的工程难题,当在填海区地层中进行浅埋暗挖隧道的修建时出现了地层大变形的问题,如何保障隧道工程的顺利进行和周边环境安全十分重要。进行填海区隧道开挖地层大变形机理的研究具有重要的理论价值和实践意义。本文依托厦门海沧海底隧道陆域段工程进行研究,通过地质调查、现场监控量测、理论分析、数值模拟、模型试验等方法对填海区隧道开挖大变形问题进行系统研究,揭示了填海区浅埋暗挖隧道围岩大变形机理。主要研究内容及结论如下:（1）通过现场监控量测及数据分析,总结了填海区大断面浅埋暗挖隧道地层变形的典型特征,分析了隧道开挖后地层大变形的影响因素,基于随机介质理论推导了填海区富水复合地层暗挖三心圆断面隧道施工引起地表沉降的计算公式,并提出了考虑富水土-岩复合地层及隧道断面几何特征影响的地表沉降主要影响角的修正形式,推导了填海区复合地层由于开挖失水固结沉降产生的地表沉降计算公式。（2）开发了数值模拟建模辅助软件,开展了多种工况下的填海区浅埋暗挖隧道开挖数值模拟。通过对不同工况条件下数值计算结果的对比分析可以发现,围岩应力释放地下水渗流作用是填海区隧道产生大变形的关键因素,考虑地下水渗流作用时围岩最大竖向位移为234.8 mm,比不考虑地下水渗流时增大了约45.2%。拱顶围岩主要的应力释放集中在中导洞上台阶开挖过程中,同时,在此阶段拱顶围岩孔隙水压力几乎完全消散,应力的释放和孔隙水压力的消散引起地层变形加剧,并向上传递至地表引起明显的地表沉降。此外,还分别研究了爆破振动荷载及地表行车动荷载对填海区隧道围岩稳定性的影响,研究发现地表行车动荷载的主要影响范围在地表以下10 m以内,地表行车荷载对地表变形有较大影响,地表沉降大小及沉降槽宽度均有所增加。（3）研制了填海区浅埋暗挖隧道地质力学模型试验复合地层的相似材料,分别确定了填海区回填土层、强风化花岗岩、微风化花岗岩三种相似材料的骨料、胶结材料及调节剂,进行了填海区地层三种相似材料的正交试验研究,分别对三种类型相似材料的物理力学参数进行了敏感性分析,定性分析了各项参数的主要影响因素及其规律,确定了可以模拟填海区杂填土层、强风化花岗岩、微风化花岗岩的相似材料的配比方案。（4）研发了填海区隧道地质力学模型试验系统,还原了填海区隧道双侧壁导坑法动态施工过程,揭示了填海区隧道施工过程围岩应力场、位移场、渗流场的演化规律。各施工阶段中,中导洞上台阶的开挖对拱顶位移和地表沉降影响最大,中导洞下台阶的开挖对地表沉降的影响最小。拱顶的围岩应力状态可以分为匀速释放、急剧释放、基本稳定三个阶段。随着隧道各分断面的开挖,拱顶围岩的孔隙水压力在不同施工阶段呈现出不同程度的阶梯状耗散,中导洞上台阶开挖后洞周孔隙水压力几乎完全消散,拱顶竖向变形的变化速率、围岩应力释放速率和渗压的耗散速率三者之间密切相关。（5）揭示了填海区浅埋暗挖隧道大变形机理,填海区特殊的岩土体性质、水文条件是驱动填海区浅埋暗挖隧道围岩大变形孕育发生的基础条件和根本原因,由于开挖产生的应力释放和地层失水固结则直接造成了填海区浅埋暗挖隧道大变形的形成,爆破施工扰动和地表行车动荷载扰动是造成围岩大变形的次要因素。
王磊[3]（2021）在《人工冻土水分迁移规律及下穿冻结对上覆结构作用研究》文中研究说明人工冻结法在富水软土地层隧道建设中应用广泛,但冻土冻胀现象对上覆结构的安全性具有不良影响。随着冻结隧道下穿上覆结构工程数量的逐年增加,冻胀引起上覆结构变形的现象已经引起了学者们的高度关注,但上覆结构在冻结下穿过程中的变形计算方法及相互作用规律尚不清楚。本文瞄准冻胀的实质是冻土中水分迁移引起的宏观表现这一理论核心,基于达西定律、质量守恒定律和迁移势理论,构建人工冻土水分场计算数学模型及水分迁移引发冻胀演化模型,求解了冻结过程中下部体积增加量,推导了计算上覆土体变形反向Peck公式,即“冻隆公式”。基于极限拉应变法和薄板变形理论,提出了针对不同上覆结构形式、不同上覆结构刚度大小工况下的结构变形换算方法。主要取得以下研究成果:1)基于达西定律、质量守恒定律和迁移势模型推导了非饱和正冻土的水分迁移方程,进行了补水条件下的冻结水分迁移试验,定量得出了上覆荷载、含水率,冻结温度三个因素对水分迁移量的影响;2)提出了开放系统下的水分迁移量计算方法,得出冻结过程中下部体积增加量,计算得出开放系统条件下的水分体积增加量可达到冻土体积的110%;3)通过归纳文献数据、相似模拟试验和数值计算,论证了人工冻结冻胀引发上部地表变形符合高斯分布规律的结论,得出人工冻结引发上部地表变形影响范围约为8-10倍冻胀丘宽度;4)得出地表下部地层在冻胀作用下变形规律仍然符合高斯分布,推导了适用于冻胀的修正Mair公式,用于计算地表下地层的冻胀丘尺寸;5)推导了计算冻结过程中上覆地层变形的冻隆公式求解上覆结构所在地层的变形量;6)基于极限拉应变法和矩形薄板挠度公式,提出了针对不同上覆结构形式和不同刚度的结构变形计算方法,将冻隆公式求解得出的土层变形换算为结构变形,求解不同上覆结构在冻胀作用下产生的抬升;7)采用实际冻结工程监测数据对下部地层体积增加量、冻隆公式和结构变形计算方法进行了验证,实测值与计算值接近,可以满足施工过程中安全评价分析的需求。随着未来富水软土地层城市地铁隧道大规模建设,冻结下穿上覆结构工程数量将逐年增加。本文研究成果将为冻结下穿工程提供上覆结构变形计算方法,为冻结设计及施工提供有效参考依据。有针对性的采取结构预加固或冻胀控制措施,避免冻结下穿过程中上覆结构损坏等重大风险。研究成果为人工冻结技术在高风险地下工程领域的技术研究和应用建立理论基础和计算参考。
谭师好[4]（2021）在《管幕结构法施工引起地层及建筑物变形研究》文中提出在城市快速发展的过程中,人们对城市道路交通提出越来越高的要求,而地下道路已经成为当代解决大城市中心城区交通问题的主要途径。但在地下工程建设的同时,为了防止邻近建构筑物及文物在地下工程施工过程中发生破坏,地下工程施工方法一直在不断创新和改进。南京建宁西路下穿仪凤门项目采用管幕结构法进行施工,为揭示管幕结构法施工过程对地层及邻近建筑物的影响规律,本文依托该工程利用数值模拟、理论推导及解析计算等方法对管幕结构法施工过程中的城墙及城门控制标准、竖井及顶管施工引起的地层与结构变形以及施工过程中的加固方案进行了深入的研究。形成了管幕结构法施工过程中的研究规律,对后续采用管幕结构法施工的工程具有一定的借鉴意义。本文的主要研究结论如下:（1）基于仪凤门及古城墙的现有承载能力提出了基坑施工及隧道施工的控制标准。总结归纳了现行分析地下工程施工时对地层变形的几类预测方法,利用上述预测曲线和数值模拟建立起控制标准研究,得出仪凤门城门沉降及不均匀沉降的控制标准,以及古城墙的沉降控制标准。（2）基于Mindlin基本解推导出矩形顶管施工过程地层变形解析解。利用弹性力学在半无限体内受集中力作用下的的Mindlin解,采用积分推导出地层任意点在矩形顶管正面推力、顶管侧面摩擦力作用下以及地层损失的影响下的土体变形解,利用6点Gauss-Legendre数值积分在MATLAB平台上进行计算求解;对该解得出的结果进行分析:在埋深越大时,顶管施工引起的地表沉降越小但影响范围会越大;正面附加推力、侧面摩擦力及地层损失的共同作用下,地表沉降变形曲线表现为开挖面前方隆起,后急剧下沉,后逐渐回弹并趋于平稳;影响地表沉降最大的因素顺序依次为地层损失、侧面摩擦力、正面附加推力;利用数值模型分析了不同的顶管顶进顺序下地表沉降变形的规律,认为从上往下施工的施工顺序对地表沉降控制效果最佳。（3）基于竖井施工全过程的数值模拟揭示了在竖井开挖施工下地层、围护结构及周边建筑物的变形范围及规律。研究表明基坑坑外土体在存在建筑物时会有明显加固作用,地层的刚度变大,地层在扰动作用的变形变小;但竖井的围护结构内力和侧向变形由于附加荷载也会增大;城门的桩基竖井的施工作用下会产生侧向变形,对桩的承载能力也产生较大影响,使得城门的基础发生较大沉降;古城墙在施工中变形最大位置为城墙拐弯点,拐点基础处易产生开裂病害;综合分析了东西竖井的开挖顺序,推荐采用先东后西的竖井施工顺序。（4）基于三种加固方案数值模拟结果明确了各类加固方案的优缺点。针对三轴搅拌桩加固、钻孔灌注隔离桩加固及袖阀管注浆加固三种加固措施;研究认为注浆加固易对古城墙产生二次破坏使得城墙出现开裂且对城门变形控制不明显,而钻孔灌注桩对变形控制有较好效果,但会增大后续顶管施工难度,因此推荐采用三轴搅拌桩在竖井两侧及坑底进行加固。
郑立夫[5]（2021）在《城市轨道交通联络通道冻结壁厚度优选方法及工程应用研究》文中认为人工地层冻结法最早起源于矿山立井施工,因其兼具“止水和加固”的特点,可有效解决注浆等常规手段不易克服的工程难题;作为立井施工穿越富水软弱地层的主要工法,一直广泛应用于国内外的矿山建设领域。此后,这项特殊的地层加固技术被进一步引入到隧道掘进等土木工程领域,也取得了非常好的施工效果。近30年,随着我国城市化建设的迅猛发展,在城市轨道交通等地下工程建设领域也遇到了与矿山建设领域类似的、甚至更为严重的工程问题,人工地层冻结法现已成为某些特定市政工程在建设过程中的必然技术选择。与此同时,一系列新的技术难题与工程挑战也衍生出来。其中,水平冻结法施工冻结壁厚度的优化选定问题正是亟待解决的众多难题之一。本文以珠机城际轨道交通项目金融岛车站至3号工作井区间联络通道的冻结法施工为工程背景,对水平冻结壁厚度的优化选定以及厚度设计方案与地表冻胀和融沉变形之间的响应关系等展开了深入研究。基于此,进一步地提出并构建了一套适用于与本文研究对象同类型工程冻结壁厚度确定的完整设计流程。主要的研究内容和创新性成果如下:（1）鉴于传统冻结壁设计理论不能客观、真实地反映深埋黏土地层直墙拱形冻结壁的实际受力特点,通过将黏土地层剪切破坏理论首次引入并应用于联络通道冻结壁的初选厚度设计,基于对冻结壁真实支护压力的合理计算,提出了一种有别于现行传统方法的、更适用于深埋黏土地层直墙拱形冻结壁厚度初选的优化方法。相较现行初选方法,本文方法可实现对冻结壁初选厚度的快速确定,且所得结果更为合理、优化。相关结论及成果已经实际工程验证,可为后续冻结壁厚度方案的比选及设计厚度的最终优选奠定良好基础。（2）基于流固耦合理论对富水地层联络通道冻结壁在真实施工环境中的力学响应及变形稳定性等进行数值计算研究。通过比较相同厚度冻结壁模型分别在单独应力场和流固耦合应力场作用下的力学响应情况,探明了“水的存在”对冻结壁整体力学性能提出更高要求;在对富水地层联络通道冻结壁进行受力分析和厚度设计时,“水的作用”不可忽略。基于此,通过对不同厚度冻结壁模型在相同施工环境下的力学响应、变形规律和破坏趋势等进行对比研究,实现了对前序环节所得冻结壁初选厚度方案的强度验算,并进而以其为基准开展进一步的厚度比选研究,必要时可对既得初选厚度进行修正。（3）针对现有冻胀和融沉变形预测方法大多难以兼顾预测准确性和工程实用性的问题,通过将室内试验方法与数值计算方法相结合,创立了一种可实现对冻结法施工全过程地表冻胀融沉变形进行有效模拟和预测的实用方法。基于此,进一步地研究并揭示了冻结壁厚度、土体冻结温度和冻融土特性等因素与地表冻胀融沉变形规律之间的响应关系,为人工地层冻结法施工地表冻胀和融沉变形的验算及控制,提供了有效评价途径及必要参考依据。（4）基于我国现行联络通道冻结壁厚度设计流程的一般思路和基本框架,通过进一步考虑埋置土层性质、冻结壁所处富水环境以及冻结法施工对周围环境产生的影响等因素,拓展性地提出并构建了一套可适用于城市轨道交通联络通道冻结壁厚度确定的完整设计流程。相较传统设计流程,由本文流程所得设计结果不再是某一仅满足承载力需要的冻结壁厚度设计值,而是一个既符合结构强度要求又满足环境变形要求的冻结壁厚度取值区间;工程技术人员可在此区间内,进一步根据现场施工的实际情况及具体需要,对最终的冻结壁设计厚度进行优选。经工程实例验证,依此所得冻结壁厚度设计方案更为合理、优化,可兼顾施工的安全性与经济性。上述研究成果已在珠机城际轨道交通项目金融岛车站至3号工作井区间4号联络通道的冻结法设计与施工中进行了成功应用。由现场监测以及巡查结果可知,总体施工顺利且效果良好。所得相关结论及成果,可为我国现有城市轨道交通联络通道冻结壁厚度的设计理论提供必要补充,亦可为日后同类型工程的冻结法设计与施工提供有益参考,有望进行推广应用。
姜平伟[6]（2020）在《城市地铁富水砂层大断面暗挖隧道施工地层损失体系研究》文中研究指明随着我国城市基础设施建设进一步推进,新建地铁浅埋暗挖隧道大多需要在地层土体软弱、地下水位高的富水环境下进行施工,科学合理的预测地表沉降,准确及时的反馈监测信息,掌握隧道施工过程中地层损失体系,对城市地下工程的设计与施工及确保周围建构筑的安全有重要意义。本文以北京地铁光熙门车站～西坝河车站区间典型富水砂层大断面暗挖隧道工程为研究背景,运用理论研究、数值模拟以及三维激光扫描仪获取的现场沉降监测点云数据三种方法,分别分析了开挖扰动引起的地层沉降损失、地层孔隙水压力损失以及地表沉降的精准监测,建立了城市地铁富水砂层大断面暗挖隧道施工过程中的地层损失体系。（1）基于随机介质理论地层损失概念,结合有效应力原理,建立了考虑失水固结的大断面暗挖隧道分部施工过程中地层损失的模型计算公式,利用MATLAB数值计算软件对施工过程进行了全计算,并将计算结果与现场监测数据进行了对比。结果表明:建立的计算模型能够准确预测施工过程中的地层损失,对隧道断面范围内的地层损失预测准确度极高,预测误差最大仅为2%。通过对计算模型参数进行敏感性分析,得到各参数的敏感性从大到小依次为:tanβ>隧道埋深H>失水半径R>固结度Cc>地下水位H0。（2）借助Flac 3D有限差分软件,对典型工程的施工支护方案进行模拟,得到了施工过程中地层孔隙水压力损失、地层竖向位移和支护结构的演化过程。结果表明:施工掌子面孔隙水压力主要在隧道上方注浆形成的“注浆拱”的拱顶以及断面未注浆的范围;隧道施工过程中,沿施工掘进方向在每个导洞施工掌子面前、后10m到掌子面位置的范围内,是易发生涌水的位置;施工过程中地层沉降沿隧道中轴线对称分布;导洞1施工掌子面处的地表沉降值稳定在12mm左右;地面损失与支护结构的收敛也具有一定的相关性,在支护结构变形达到稳定20天后,其地表沉降也基本达到稳定;管棚竖向位移与导洞施工距离也呈现明显的相关性,管棚施工接处应力较为薄弱,位移相对较大。（3）为探究三维激光扫描仪在复杂条件下城市地铁隧道沉降变形监测上的应用,利用正交试验方法设计出了以有无模拟车载、不同水平测距及测量环境为因素水平的扫描误差拟水平试验;运用基线比较模型的方法建立了两种误差改正模型。研究表明:水平测距及模拟车载是影响扫描仪误差的显着因素;结合建立的误差改正模型,改正后的点位误差与扫描仪测距的系统相关性明显降低,点位坐标符合后期点云拼接及规范中监测点位的精度要求,为三维激光扫描技术在地铁隧道沉降变形监测上的应用提供了理论依据。（4）通过扫描仪获取的沉降曲面点云沉降数值,用MATLAB对施工过程的沉降曲面进行曲面拟合,定量分析了富水砂层大断面暗挖隧道施工过程中地表沉降情况,该研究方法和给出的地面沉降曲面与施工时间的关系式可为同类工程施工提供经验。
李泽钧[7]（2020）在《基于数据分析的下穿施工影响下既有地下结构变形控制对策研究》文中研究表明随着我国城市化进程的加快,市政管线、地下管廊、轨道交通等地下空间开发进入快车道。由于建设的先后顺序不同,新建隧道下穿既有地下结构的情况越来越多。穿越工程是城市地下工程建设中风险最高的工程,需要同时保证工程自身安全和周围环境安全。因此,研究暗挖隧道下穿施工既有地下结构的响应及其控制,具有重要的现实意义。本文结合大量北京地区下穿工程实践,通过统计分析、理论解析、数值模拟和现场监测等手段,对下穿工程中新建隧道-地层-既有地下结构相互作用关系、施工关键技术、变形预测方法及安全风险管控等问题进行了系统深入的研究,主要工作及研究成果如下:（1）基于复变函数法和莫尔-库伦破坏准则,运用浅埋隧道在地表任意分布荷载作用下地应力和位移的解析解,建立了新建隧道-地层-既有地下结构的理论计算模型,分析了下穿施工中因素变化对塑性区的影响。揭示了下穿施工的力学本质是新建隧道施工对地层扰动引起了地层弱化,降低了既有地下结构下方地基的承载力,导致既有地下结构向下变形,最终实现再平衡的过程。（2）基于案例统计及理论分析,对新建地铁区间、地铁车站下穿施工关键技术进行了研究。区间下穿时,当新旧隧道竖向有足够的间距、预测变形可满足变形控制标准时,建议采用马蹄形台阶法施工;当马蹄形台阶法施工拱顶上方夹层土留不住、地层注浆效果不佳、存在不良地质体时,建议采用平顶直墙形CRD法施工。车站下穿时,当新旧隧道竖向有足够的间距（1D）且单层车站时,建议采用多导洞法+大管幕+注浆抬升法;当新旧隧道竖向间距小且为单层车站时,可采用多导洞法+千斤顶顶升法施工,但是对施工质量有严格的要求;单层或多层车站时,可采用洞桩托换法+千斤顶顶升法施工。绘制了下穿施工扰动下既有隧道变形特征曲线、新建隧道支护特征曲线和既有隧道变形恢复曲线,并对其力学演化过程进行了阐述。基于新建隧道横断面开挖面积的大小,将暗挖法下穿施工分为三个等级,给出了三个等级下穿施工的建议施工方法。（3）统计法分析后明确了peck公式中的地层损失率可以用正态分布来表示。引入蒙特卡罗法对地层损失率参数进行随机抽样,创新性提出了基于经验法的下穿工程既有地下结构变形概率预测方法,使得传统的单一数值预测方法转变为预测变形的概率问题,预测结果更符合参数随机性的实际情况。（4）分析下穿工程中千斤顶顶升的作用机理,基于非线性接触面法提出了可模拟千斤顶作用特征的本构模型并编制了有限元计算程序,实现了下部桩基-千斤顶-既有地下结构的协同分析,为准确模拟既有地下结构变形提供了支撑。并通过实例验证证明了该本构的有效性。（5）针对暗挖隧道下穿工程的特点,建立了风险评价方法和流程,为新建工程变形控制决策提供了理论支撑。并在北京地铁16号线苏州街站建设中得到成功应用。
苑绍东[8]（2020）在《多孔隧道近距施工重复扰动下地表沉降规律与施工优化研究》文中研究说明随着我国经济快速发展和城市规模的不断扩大,城市建设用地日渐短缺,城市地面交通也日渐拥堵,为了解决这一矛盾,地下空间开发和利用越来越引起重视,我国正进入城市地下空间大规模开发利用的时代,地下轨道交通与此同时发展迅速,特别是在城市较大、地铁线路较多的情况下,地铁需要增添过渡线,双孔甚至多孔隧道随之出现,从而隧道围岩、上覆岩土体、地表不仅受到单个线路隧道施工的影响,而且还会受到近距其他线路隧道施工的影响,导致隧道围岩、上覆岩土体、地表均会受到重复扰动,从而使隧道围岩变形、上覆岩土体下沉和地表沉降更加复杂。针对上述问题,本文将隧道围岩、上覆岩土体乃至地表视为共同相关体,研究多孔隧道施工重复扰动条件下的地层变位（围岩变形、上覆岩土体下沉和地表沉降）问题,从根源上研究揭示地表沉降的来龙去脉,正确认识隧道施工引起地层变位最终传递到地表的沉降规律,以期能够准确预测类似工程的地表沉降;同时,结合三孔隧道的具体工程,提出“左右侧隧道依次先行施工、中间隧道后行施工的优化设计方法和沉降风险控制对策”。本文开展的主要研究内容和相应研究成果如下:（1）在总结国内外大量文献资料研究分析的基础上,基于地表沉降的Peck公式曲线,以单孔隧道施工引起地表沉降的特征、规律为基础,定性研究了双孔隧道和三孔隧道施工引起围岩应力和变形的叠加原理,揭示了上覆岩土体乃至地表的沉降累加效应及其力学根源,分析提出了重复扰动条件下地表沉降的特征、规律;同时,基于三孔隧道施工引起围岩应力叠加现象,分析了三孔小净距隧道浅埋围岩压力的计算理论。（2）在研究多孔隧道施工重复扰动条件下的地层变位（围岩变形、上覆岩土体下沉和地表沉降）复杂力学机制基础上,提出了隧道开挖影响传播角和重复扰动系数的概念,并引入覆岩下沉和地表沉降的预测模型中,从而改进了覆岩下沉和地表沉降的预测模型,建立了多孔隧道施工重复扰动条件下的覆岩下沉和地表沉降新型Peck公式预测模型,从而丰富了Peck公式预测理论体系。（3）以青岛地铁1号线双孔隧道正线、瓦屋庄站引出线与隧道正线形成的三孔小净距隧道工程为原型,分别建立单孔隧道、双孔隧道和三孔隧道数值模型,进行系统的数值模拟研究和验证工作。既验证内容（1）和内容（2）的研究结论,又进一步扩展研究和分析三孔小净距隧道施工引起地层变位的复杂性及其表现得规律,特别是研究多孔隧道施工中重复扰动对围岩变形的叠加耦合作用和地表沉降的累加量值规律,以期指导多孔隧道施工的围岩变形控制、支护设计以及地表沉降量值预测、沉降风险控制。（4）基于上述研究成果,并运用ABAQUS有限元软件建立隧道模型进行进行分析计算,对平行三孔小净距隧道施工进行了优化设计,科学地确定了最佳的各隧道先后施工工序、各隧道施工工作面纵向间距和各隧道施工步骤,对多孔隧道工程的设计施工提供了重要参考;经现场施工实例验证,本文的三孔小净距隧道施工设计科学合理,其理论研究结果和数值模拟计算结果与现场实测数据对比验证,结果吻合。本文利用定性分析、理论研究、数值模拟验证、数值模拟扩充研究、现场监测验证、实际工程应用验证等手段,研究揭示了多孔隧道施工重复扰动引起的地层变位乃至地表沉降机理和规律,并结合现场的三孔隧道施工工程实例,进行了施工优化设计,为后续浅埋多孔隧道近距施工优化设计和地表沉降风险控制提供了重要的理论依据,也促进了隧道施工引起地层沉降方向的进步。
曹利强[9]（2020）在《盾构掘进影响下复合成层地层及环境的力学响应及其控制》文中研究说明盾构在城市地层中掘进时,核心任务是保证施工过程的自身安全和周围环境的安全,鉴于城市环境对地层变形的敏感性特点,因此确保环境的安全尤为重要。盾构常在土层叠落、土质复合的的地层系统中实施掘进,地层系统中常赋存着密集分布的既有结构物。盾构掘进时,土体经历着复杂的加卸载过程,土体及周围环境结构经历着复杂的、动态的相互作用。土体变形从产生、传播到与结构物的相互作用,施工效应实现了从源头到端头的传播与发展。如何有效地评估施工效应并在掘进过程中实现精细化控制成为把控盾构掘进质量的重难点。论文以城市复合成层地层为研究对象,以盾构掘进影响下地层及环境的变形控制为核心,综合采用文献调研、理论分析、数值仿真及现场试验等多种研究手段,针对盾构掘进影响下复合成层地层的变形传播机理及其预测理论、既有环境结构的力学响应及其预测方法、防护措施的隔离机理及隔离效应的评价方法以及施工效应的精细化控制技术进行系统研究,并取得以下主要研究成果:（1）建立了盾构掘进影响下复合成层地层的变形理论预测方法。基于工程实践中不同类型土体的组合状态,提出复合成层地层的概念,即土层的叠落以及土质的复合。以此为研究对象,利用弹性等效理论,结合Loganathan-Poulos预测方法,采用积分手段给出了盾构掘进影响下复合成层地层的平面内变形的计算方法。针对盾构掘进效应的三维特征,建立了考虑盾构掘进参数纵向效应的间隙参数的确定方法,该方法克服了以往计算间隙参数仅考虑当前位置施工参数的局限性。此外,基于弹性等效理论及Mindlin基本解,建立了盾构掘进影响下六类施工参数（开挖面处不平衡力、盾壳-土体间摩擦力、线性衰减的盾尾同步注浆压力、二次补偿注浆压力、施工期间地层附加荷载以及地层损失）对复合成层地层变形贡献的三维沉降的计算方法。通过影响因素分析研究发现:地层中硬层的存在使变形传播呈现“扩展效应”,即使地表沉降减小,影响范围增大;相反,地层中软弱夹层的存在使变形传播呈现“收缩效应”,即使地表沉降增大,影响范围减小。（2）提出了复合成层地层变形的环境响应特征及其预测方法。根据土体与环境结构的相互作用特点,将既有结构分为路面与房屋结构、管线与地铁结构及桩基结构并着重对桩基结构的力学响应进行研究。基于复合成层地层的变形预测模型,综合考虑不同土层的重度、土体侧压力系数与桩土摩擦系数及隧道开挖引起的摩擦桩侧非线性的应力分布特征,提出了纯摩擦桩桩侧阻力损失的计算方法,依据损失情况将隧道施工对桩承载力的影响分为沉降区、受压区与受拉区三个典型区域。进一步将桩基等效为可以考虑地层剪切效应的Pasternak地基模型上的Euler-Bernoulli梁模型,考虑地基抗力系数随土体埋深变化的非线性特征,提出了桩基水平位移及内力的计算方法,研究发现地层中硬层的存在会限制桩基的位移并显着的增大桩基所承受的弯矩。（3）明确了盾构掘进影响下防护措施的隔离机理及隔离效率的评价方法。针对盾构掘进影响下地层变形的传播特征,建立了水平方向注浆加固及竖向隔离两种防护措施隔离效率的预测模型,明确了两措施的隔离机理,并对施工实践提出设计建议。为定量化描述注浆体的隔离效应,首次定义了水平注浆的隔离效率,明确了注浆层“梁式效应”的隔离机理,基于兼顾隔离效率与经济性原则,提出了最优水平注浆加固体参数的确定方法;基于Melan解建立了可考虑土桩相互作用的解析模型,同时可以考虑桩侧与土体及桩端与土体的相对滑移,研究发现隔离桩的位置、几何参数及力学参数对其隔离效率均有重要影响,通过影响因素分析进一步明确了最优隔离桩参数的确定方法。（4）提出了大断面城市盾构隧道施工效应的精细化过程控制技术。针对盾构施工过程控制中经验化和滞后性的不足,提出了以精细化过程控制为目标的透明施工技术的理论框架及技术流程。明确了该技术的基础为变形标准确定、变形响应预测、变形响应监测和变形过程控制,核心为掘进过程中对预测模型及土体参数的修正及对施工参数的动态反馈调整,技术框架为掘进前的前馈控制、掘进中的过程协同控制及掘进后的反馈控制。透明施工技术统一了控制流程,可实现工程响应的精细化过程控制,为复杂城市环境下大断面盾构隧道的安全掘进提供保障并在京张高铁清华园隧道下穿知春路地铁站的工程中成功应用。
付春青[10]（2020）在《地铁车站PBA法施工地层变形的时空演化机制及控制对策》文中研究指明地铁车站PBA工法的理念是将大跨车站的开挖断面化大为小,以较小的环境扰动代价完成结构修建。虽然PBA工法在工程中已经得到了大量的应用,但是关于PBA工法的设计和施工方面仍然存在许多认识模糊的地方。首先是该工法施工过程的工序转换繁多、施工顺序没有严格标准、时序关系不明确且设计细节上还有许多模糊的地方。因此,实际施工中,对施工顺序稍加改变就会对地层变形产生较大的影响。其次是对施工中结构变形、地层变形与地表沉降之间的关联关系还不是特别清楚,理论预测模型对施工受力过程的反映还不够,并且实际监测工作也存在较多的不确定性,这些因素都极大的影响了预警预报的准确性。很多时候,监测到的数据还没达到报警条件,却有事故发生。本文以北京地铁部分车站实际工程为研究对象,以周边环境风险较大的车站为重点研究案例,研究了浅埋暗挖车站施工过程中引起地层沉降的时空变化规律。通过理论分析、数值模拟、模型试验以及现场测试等手段进行研究分析,获得地层空间效应沉降变化的规律,改进了沉降预测经验公式,并提出更合理的地层沉降变形风险控制措施。（1）针对地铁车站PBA工法非对称开挖引起的地层不均匀变形,导致的车站梁柱结构出现扣拱偏差较大问题。基于随机介质理论,建立的群洞开挖时空演化模型,分析了 PBA工法空间分块的作业顺序和工序转换的时空演化引起的不均匀变形规律,获得了施工引起的地层空间变形规律,认为非对称的分块施工引起地层空间不均匀变形是导致扣拱偏差的主因,提出了大跨PBA工法采用侧洞分跨扣拱的结构约束理念。（2）结合数值模拟和相似模型试验,对隧道洞内外监测数据进行关联性分析。计算结果表明:PBA工法施工引起的最终地表沉降最大值在偏向先施工隧道一侧,洞内结构收敛最大值在偏向后施工隧道一侧,收敛位移最大值在后施工的中洞外壁。明确了侧洞分跨扣拱和中跨最后扣拱的做法,可更为容易控制周边风险源,如桥梁、管线或建筑物等的不规则变形和不均匀沉降,可更有效的管控施工引起的地层空间变形风险。（3）针对北京地层的特殊性,通过引入断面修正系数对传统Peck经验公式进行修正,修正后的Peck沉降预测与实际监测结果更加符合实际变化规律,并针对该特殊地质条件提出参考值,为北京地层施工沉降预测提供了理论及大量现场实测数据支持。（4）为解决该工法施工过程中出现的扣拱偏差引起的梁柱偏距误差及拱梁结构裂缝的现象,提出了侧洞分跨扣拱施工的工程对策,分别计算了同步对称理想模型和实际施工步序产生的地层时空演变过程,对比了二者对地层空间变形影响的差异性。基于以上研究成果,提出了侧洞分跨扣拱的工程对策,给出了工法的设计细化建议和施工优化方案。最后在北京地铁和平西桥地铁车站施工中进行了验证。
二、城市地下工程开挖地表移动与变形的随机介质模型及监测（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、城市地下工程开挖地表移动与变形的随机介质模型及监测（论文提纲范文）
（1）地铁隧道施工灾变机理及灾变链式效应研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 隧道施工引起的地层变形 |
| 1.2.2 隧道开挖面的稳定性 |
| 1.2.3 隧道施工对建筑物的影响 |
| 1.2.4 灾变链与控制措施 |
| 1.3 研究中存在的问题 |
| 1.4 研究内容 |
| 1.5 研究方法与技术路线 |
| 2 地铁隧道施工引起三维地层变形特征 |
| 2.1 三维地层变形预测方法 |
| 2.1.1 隧道变形模式 |
| 2.1.2 非均匀收敛引起的地层变形 |
| 2.1.3 椭圆化引起的地层变形 |
| 2.1.4 三维地层变形 |
| 2.2 三维地层变形预测方法验证 |
| 2.2.1 案例研究 |
| 2.2.2 与案例和既有方法对比 |
| 2.2.3 数值模型 |
| 2.2.4 与数值模拟和既有方法对比 |
| 2.3 三维地层变形特征 |
| 2.3.1 不同水平面地层沉降 |
| 2.3.2 不同水平面地层横向位移 |
| 2.3.3 不同竖直面地层沉降 |
| 2.3.4 不同竖直面地层横向位移 |
| 2.4 参数分析 |
| 2.4.1 内摩擦角 |
| 2.4.2 泊松比 |
| 2.4.3 隧道埋深 |
| 2.4.4 隧道直径 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 地铁隧道施工引起开挖面失稳机理 |
| 3.1 开挖面稳定性分析 |
| 3.1.1 对数螺旋-棱柱体模型 |
| 3.1.2 旋转区上覆土压力 |
| 3.1.3 极限支护压力 |
| 3.2 对数螺旋-棱柱体模型验证 |
| 3.2.1 数值模型 |
| 3.2.2 与数值模拟和既有破坏模型对比 |
| 3.2.3 模型试验 |
| 3.2.4 与模型试验和既有破坏模型对比 |
| 3.3 参数分析 |
| 3.3.1 不同因素对极限支护压力的影响 |
| 3.3.2 极限支护压力影响因素敏感性分析 |
| 3.3.3 不同因素对破坏区的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 地层变形引起建筑物力学响应特征 |
| 4.1 条形基础建筑物力学响应计算方法 |
| 4.1.1 土体-建筑物相互作用模型 |
| 4.1.2 挠曲微分方程 |
| 4.1.3 建筑物变形和内力 |
| 4.2 条形基础建筑物力学响应计算方法验证 |
| 4.2.1 有限元模型 |
| 4.2.2 与有限元法和Winkler地基模型法对比 |
| 4.2.3 有限差分模型 |
| 4.2.4 与有限差分法和Winkler地基模型法对比 |
| 4.3 条形基础建筑物力学响应特征 |
| 4.3.1 建筑物轴线与隧道轴线呈不同夹角 |
| 4.3.2 建筑物轴线与隧道轴线垂直 |
| 4.3.3 建筑物轴线与隧道轴线平行 |
| 4.4 参数分析 |
| 4.4.1 土体弹性模量 |
| 4.4.2 土体泊松比 |
| 4.4.3 建筑物弯曲刚度 |
| 4.4.4 间隙参数 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 地铁隧道施工灾变链与断链减灾措施 |
| 5.1 灾变链式理论概述 |
| 5.1.1 灾变链结构关系 |
| 5.1.2 灾变链演化原理 |
| 5.1.3 灾变链断链减灾方式 |
| 5.2 地铁隧道施工灾变链数学模型 |
| 5.2.1 突变理论简介 |
| 5.2.2 灾变链尖点突变模型 |
| 5.2.3 灾变系统突变条件 |
| 5.2.4 灾变系统演化过程 |
| 5.3 算例分析 |
| 5.3.1 塌陷区位于建筑物长度范围外 |
| 5.3.2 塌陷区位于建筑物长度范围内 |
| 5.4 水平注浆加固措施力学模型 |
| 5.4.1 存在加固层地层转换 |
| 5.4.2 建筑物力学响应计算 |
| 5.4.3 当层法验证 |
| 5.5 水平注浆加固措施参数分析 |
| 5.5.1 加固层弹性模量 |
| 5.5.2 加固层厚度 |
| 5.5.3 加固层底部距隧道拱顶的距离 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（2）填海区浅埋暗挖隧道大变形机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 隧道浅埋暗挖引起地层变形的理论研究 |
| 1.2.2 隧道浅埋暗挖引起地层变形的数值解析研究 |
| 1.2.3 隧道浅埋暗挖引起地层变形的模型试验研究 |
| 1.2.4 填海区隧道工程研究现状 |
| 1.2.5 目前存在的问题 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 1.4 本文技术路线 |
| 1.5 主要创新点 |
| 第二章 填海区浅埋暗挖隧道地层变形的理论分析 |
| 2.1 填海区工程地质特征 |
| 2.1.1 工程概况 |
| 2.1.2 工程地质条件 |
| 2.2 填海区浅埋暗挖隧道开挖地层大变形特征 |
| 2.3 填海区浅埋暗挖隧道地层大变形影响因素 |
| 2.3.1 工程地质条件 |
| 2.3.2 施工条件 |
| 2.4 填海区浅埋暗挖隧道地层变形计算 |
| 2.4.1 随机介质理论 |
| 2.4.2 填海区隧道开挖引起的地表沉降计算 |
| 2.4.3 填海区复合地层主要影响角的修正 |
| 2.4.4 填海区隧道开挖疏水引起的地表沉降计算 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 填海区浅埋暗挖隧道大变形的数值模拟研究 |
| 3.1 数值模拟理论基础 |
| 3.1.1 流-固耦合计算原理 |
| 3.1.2 动力计算原理 |
| 3.2 数值模拟方案 |
| 3.2.1 基本假设 |
| 3.2.2 本构模型的选取 |
| 3.2.3 基于辅助建模软件开发的数值模型建立 |
| 3.2.4 边界条件及施工模拟 |
| 3.3 数值模拟结果分析 |
| 3.3.1 围岩位移场演化特征 |
| 3.3.2 地表沉降分布规律 |
| 3.3.3 围岩应力场演化规律 |
| 3.3.4 围岩渗流场变化特征 |
| 3.4 爆破振动对填海区隧道围岩稳定性的影响 |
| 3.5 车辆荷载对填海区隧道围岩稳定性的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 填海区浅埋暗挖隧道大变形的模型试验研究 |
| 4.1 模型试验相似原理 |
| 4.2 相似材料研制原则 |
| 4.3 相似材料研制试验方案 |
| 4.3.1 原材料的确定 |
| 4.3.2 正交试验设计 |
| 4.3.3 相似材料制作流程 |
| 4.4 相似材料物理力学性质 |
| 4.4.1 相似材料物理力学性质试验 |
| 4.4.2 强风化花岗岩相似材料敏感性分析 |
| 4.4.3 微风化花岗岩相似材料敏感性分析 |
| 4.4.4 杂填土相似材料敏感性分析 |
| 4.4.5 填海区地层相似材料配比选择 |
| 4.5 模型试验系统设计 |
| 4.5.1 试验台架构建 |
| 4.5.2 多元信息监测系统 |
| 4.5.3 动力加载单元 |
| 4.6 地质力学模型试验流程 |
| 4.6.1 相似模型建造 |
| 4.6.2 监测元件布设方案 |
| 4.6.3 开挖流程模拟 |
| 4.7 模型试验结果分析 |
| 4.7.1 地层变形演化规律 |
| 4.7.2 地表沉降演化规律 |
| 4.7.3 围岩应力场演化特征 |
| 4.7.4 渗透压力演化特征 |
| 4.8 地表车辆荷载的影响规律 |
| 4.9 本章小结 |
| 第五章 填海区浅埋暗挖隧道大变形机理分析 |
| 5.1 开挖应力释放对变形的影响 |
| 5.2 地下水作用对变形的影响 |
| 5.3 爆破施工扰动的影响 |
| 5.4 地表行车动荷载的影响 |
| 5.5 填海区隧道大变形演化过程 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 在读期间参与的科研项目 |
| 在读期间发表的论文 |
| 在读期间授权的专利 |
| 在读期间授权的软件着作权 |
| 在读期间获得的奖励 |
| 致谢 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（3）人工冻土水分迁移规律及下穿冻结对上覆结构作用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和选题意义 |
| 1.2 国内外冻结下穿工程 |
| 1.2.1 国外冻结下穿工程 |
| 1.2.2 国内冻结下穿工程 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 冻结水分迁移机制研究 |
| 1.3.2 冻胀引发地层抬升与结构相互作用研究 |
| 1.3.3 冻胀计算应用Peck公式思路研究 |
| 1.3.4 存在的主要问题 |
| 1.4 主要研究内容和研究方法 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 研究目标 |
| 1.4.3 技术路线 |
| 2 人工冻结水分迁移理论及试验研究 |
| 2.1 人工冻土水分迁移模型 |
| 2.1.1 达西定律引申至非饱和土 |
| 2.1.2 非饱和土中的土水势及迁移势 |
| 2.1.3 三维非饱和土的水分迁移方程 |
| 2.2 开放系统人工冻结水分迁移试验方案 |
| 2.2.1 土体补水装置的研制 |
| 2.2.2 土体试样制备 |
| 2.2.3 冻结温度选取 |
| 2.2.4 补水方式 |
| 2.2.5 上覆压力 |
| 2.2.6 传感器及采集仪 |
| 2.2.7 实验过程 |
| 2.2.8 粘土中的冰聚集现象 |
| 2.3 开放系统中影响水分迁移的显着性因素分析 |
| 2.3.1 正交试验分组 |
| 2.3.2 水分迁移影响因素定量分析 |
| 2.3.3 水分迁移试验分组汇总表 |
| 2.3.4 冻胀量与水分迁移的趋势关系 |
| 2.3.5 冻胀量与水分迁移速度的定性关系 |
| 2.4 单因素试验确定影响水分迁移量的显着性因素规律 |
| 2.4.1 上覆荷载对土体水分迁移量的影响 |
| 2.4.2 含水率对土体水分迁移量的影响 |
| 2.4.3 冻结温度变化对土体水分迁移量的影响 |
| 2.5 非饱和未冻土段水分增加量研究 |
| 2.5.1 冻结锋面发展及冻土长度 |
| 2.5.2 未冻土段含水率变化规律 |
| 2.6 水分迁移量与冻土体积增加率关系研究 |
| 2.6.1 水分迁移量Q与上覆荷载P和冻结温度T的定量关系 |
| 2.6.2 水分迁移量Q与上覆荷载P和含水率ω的定量关系 |
| 2.6.3 冻土体积增加量研究 |
| 2.6.4 冻结壁外锋面扩展研究 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 冻胀引发上覆地层抬升规律研究 |
| 3.1 基于随机介质理论的上覆地层抬升规律研究 |
| 3.2 基于文献数据的地表抬升规律研究 |
| 3.2.1 苏州地区冻结抬升数据 |
| 3.2.2 上海地区冻结抬升数据 |
| 3.2.3 常州地区冻结抬升数据 |
| 3.2.4 广州地区冻结抬升数据 |
| 3.2.5 深圳地区冻结抬升数据 |
| 3.2.6 数据汇总分析 |
| 3.3 基于工程实测的上覆地层抬升规律研究 |
| 3.3.1 工程概况 |
| 3.3.2 上覆地表及管线抬升数据 |
| 3.3.3 数据汇总分析 |
| 3.4 基于半封闭系统试验的上覆土层抬升规律研究 |
| 3.4.1 相似准则 |
| 3.4.2 试验概况 |
| 3.4.3 上覆地层抬升数据 |
| 3.4.4 数据汇总分析 |
| 3.4.5 半封闭系统体积增加量实验研究 |
| 3.5 冻胀引发上覆地层抬升变形研究 |
| 3.5.1 冻胀丘宽度随着深度的变化规律研究 |
| 3.5.2 冻胀丘宽度与冻结壁直径和埋深关系研究 |
| 3.5.3 不同深度和直径下的上部地层变形分析 |
| 3.5.4 不同深度地层的冻胀丘宽度计算公式 |
| 3.5.5 冻隆公式(反向Peck公式)推导 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 冻胀引发上覆结构变形研究 |
| 4.1 上覆结构抬升规律研究 |
| 4.1.1 结构在冻胀作用下的变形规律 |
| 4.1.2 矩形薄板在非均布荷载下的挠度 |
| 4.1.3 上覆结构的刚度选取研究 |
| 4.1.4 基于极限拉应变法的不同尺寸上覆结构变形规律研究 |
| 4.2 冻结下穿典型工程I-郑州冻结下穿工程 |
| 4.2.1 工程概况 |
| 4.2.2 捷运通道监测点布置 |
| 4.2.3 捷运通道变形监测数据 |
| 4.2.4 冻结壁外锋面扩展系数A |
| 4.2.5 地层水分迁移速度测定 |
| 4.2.6 上覆土体变形换算结构变形 |
| 4.3 冻结下穿典型工程II-上海国权路冻结下穿工程 |
| 4.3.1 工程概况 |
| 4.3.2 上覆变形对结构抬升计算 |
| 4.3.3 上覆结构抬升曲线预测的刚度修正法反算上覆变形 |
| 4.3.4 存在上覆结构的相似模拟试验研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 创新点 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 上海国权路相似模拟试验 |
| 1.1 试验土箱设计 |
| 1.2 试验压板设计 |
| 1.3 试验土体含水率配置 |
| 1.4 试验各模型位置 |
| 1.5 冻土开挖 |
| 附录2 高斯分布 |
| 致谢 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（4）管幕结构法施工引起地层及建筑物变形研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 隧道施工对地层变形影响研究现状 |
| 1.2.1 经验公式法 |
| 1.2.2 理论解析法 |
| 1.2.3 数值分析法 |
| 1.2.4 其他方法 |
| 1.3 管幕结构法施工对地层变形影响研究现状 |
| 1.4 存在的问题 |
| 1.5 研究内容及方法 |
| 1.5.1 研究内容 |
| 1.5.2 研究方法 |
| 1.5.3 论文创新点 |
| 1.5.4 技术路线图 |
| 2 管幕结构法下穿古建筑物沉降标准研究 |
| 2.1 工程地质条件及场地条件 |
| 2.1.1 工程地质条件 |
| 2.1.2 文物与通道的相对关系 |
| 2.1.3 管幕结构法施工工序 |
| 2.2 位移控制有限元法 |
| 2.2.1 位移控制有限元分析方法 |
| 2.2.2 基坑水平位移及地表沉降曲线 |
| 2.2.3 隧道施工引起的地表沉降预测曲线 |
| 2.3 基于仪凤门承载能力的变形控制标准 |
| 2.3.1 仪凤门城门抵抗变形承载能力 |
| 2.3.2 仪凤门城门城楼计算模型 |
| 2.3.3 基于仪凤门承载能力的基坑变形标准 |
| 2.3.4 基于仪凤门承载能力的地表变形标准 |
| 2.4 古城墙的变形控制标准 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 管幕顶进引起地层变形的研究 |
| 3.1 单管顶进地层垂直变形MINDLIN解析解 |
| 3.1.1 矩形顶管正面推力引起的地层变形计算 |
| 3.1.2 矩形顶管摩擦力引起的地层变形计算 |
| 3.1.3 矩形顶管土体损失引起的土体垂直变形计算 |
| 3.2 土体垂直沉降算例分析 |
| 3.2.1 正面推力引起的地层竖向变形分析 |
| 3.2.2 侧面摩擦力引起的地层竖向变形分析 |
| 3.2.3 地层损失引起的地层竖向变形分析 |
| 3.2.4 共同作用下的地层竖向沉降变形分析 |
| 3.3 单根矩形顶管顶进数值模拟 |
| 3.4 群管顶进引起的地表沉降计算分析 |
| 3.4.1 数值模拟工况选定 |
| 3.4.2 数值模拟结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 竖井开挖周边建筑物响应数值模拟预测 |
| 4.1 计算模型参数及分析过程 |
| 4.2 计算结果分析 |
| 4.2.1 地层变形结果分析 |
| 4.2.2 城门及基础变形结果分析 |
| 4.2.3 古城墙变形结果分析 |
| 4.2.4 地连墙变形结果分析 |
| 4.2.5 支撑体系内力分析 |
| 4.3 东西竖井开挖顺序影响对比研究 |
| 4.3.1 地表变形对比分析 |
| 4.3.2 地连墙变形对比分析 |
| 4.3.3 桩基础变形对比分析 |
| 4.3.4 古城墙变形对比分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 竖井施工加固方案对比研究 |
| 5.1 竖井开挖加固设计方案 |
| 5.1.1 三轴搅拌桩加固 |
| 5.1.2 钻孔桩加固措施 |
| 5.1.3 袖阀管注浆加固 |
| 5.2 竖井开挖加固方案数值模拟 |
| 5.2.1 模拟工况及加固参数选取 |
| 5.2.2 加固方案对围护墙侧向变形的影响 |
| 5.2.3 加固方案对坑外地表沉降影响 |
| 5.2.4 加固方案对建筑物沉降变形影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（5）城市轨道交通联络通道冻结壁厚度优选方法及工程应用研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 问题的提出 |
| 1.2 选题背景及研究意义 |
| 1.3 本文章节构成 |
| 2 文献综述与研究内容 |
| 2.1 人工地层冻结法概述 |
| 2.1.1 人工地层冻结法的基本原理 |
| 2.1.2 人工地层冻结法的特点及适用情况 |
| 2.1.3 人工地层冻结法的起源及发展历程 |
| 2.1.4 人工地层冻结法在土木工程领域的应用 |
| 2.2 冻结壁厚度设计方法研究现状 |
| 2.2.1 矿山立井竖直冻结壁设计方法 |
| 2.2.2 城市轨道交通水平冻结壁设计方法 |
| 2.3 冻结法施工地表冻胀和融沉变形研究现状 |
| 2.3.1 土体冻胀变形机理研究 |
| 2.3.2 土体融沉变形机理研究 |
| 2.3.3 冻胀和融沉变形预测研究 |
| 2.4 目前研究存在的问题 |
| 2.5 本文研究内容及技术路线 |
| 2.5.1 研究内容 |
| 2.5.2 技术路线 |
| 3 依托工程背景 |
| 3.1 工程概况 |
| 3.2 工程地质条件 |
| 3.2.1 地层岩性特征 |
| 3.2.2 不良地质情况 |
| 3.2.3 特殊岩土分布 |
| 3.3 水文地质条件 |
| 3.3.1 地表水 |
| 3.3.2 地下水 |
| 3.3.3 补给条件 |
| 3.4 周边环境及气候 |
| 3.5 冻结加固方案 |
| 3.5.1 冻结壁设计 |
| 3.5.2 冻结孔布置 |
| 3.5.3 测温孔布置 |
| 3.5.4 泄压孔布置 |
| 3.5.5 其他施工设计参数 |
| 3.6 施工效果评价 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 黏土地层联络通道冻结壁厚度初选方法研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 黏土地层剪切破坏理论概述 |
| 4.2.1 深埋直墙拱形隧道破裂区理论模型 |
| 4.2.2 深埋直墙拱形隧道支护压力理论解 |
| 4.2.3 理论差异分析 |
| 4.2.4 适用性说明 |
| 4.3 基于黏土地层剪切破坏理论直墙拱形冻结壁厚度初选 |
| 4.3.1 冻结壁支护压力确定 |
| 4.3.2 冻结壁结构内力分析 |
| 4.3.3 冻结壁设计厚度初选 |
| 4.4 模型计算及合理性验证 |
| 4.4.1 工程实例计算 |
| 4.4.2 围岩破坏模式验证 |
| 4.4.3 冻结壁支护压力验证 |
| 4.4.4 冻结壁初选方案验证 |
| 4.5 比较与分析 |
| 4.5.1 与传统设计方法计算结果比较 |
| 4.5.2 不同地层黏聚力计算结果比较 |
| 4.5.3 不同埋置深度计算结果比较 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 富水地层联络通道冻结壁力学响应及厚度比选方法研究 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 基于流固耦合理论冻结壁力学响应数值模拟研究 |
| 5.2.1 数值计算模型构建 |
| 5.2.2 边界及初始条件生成 |
| 5.2.3 材料模型及参数选取 |
| 5.2.4 模拟流程说明 |
| 5.2.5 计算结果分析 |
| 5.3 富水地层联络通道冻结壁厚度比选方法研究 |
| 5.3.1 冻结壁力学响应分析 |
| 5.3.2 冻结壁变形规律分析 |
| 5.3.3 冻结壁破坏趋势分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 冻结法施工全过程地表冻胀融沉变形预测方法研究 |
| 6.1 前言 |
| 6.2 原状土及人工冻土物理力学性能试验研究 |
| 6.2.1 试验目的及内容 |
| 6.2.2 试样采集及制备 |
| 6.2.3 试验方法及结果 |
| 6.3 基于室内试验与数值计算的地表冻胀融沉变形预测方法 |
| 6.3.1 数值模型构建 |
| 6.3.2 模型参数确定 |
| 6.3.3 计算流程说明 |
| 6.3.4 预测结果验证 |
| 6.4 地表冻胀融沉变形影响因素研究 |
| 6.4.1 冻结壁厚度的影响 |
| 6.4.2 土体冻结温度的影响 |
| 6.4.3 冻融土特性的影响 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 城市轨道交通联络通道冻结壁厚度设计流程研究 |
| 7.1 前言 |
| 7.2 直墙拱形冻结壁厚度确定的完整设计流程构建 |
| 7.2.1 地层压力计算 |
| 7.2.2 支护压力确定 |
| 7.2.3 设计控制层选取 |
| 7.2.4 冻结壁平均温度 |
| 7.2.5 原状土及冻土材料参数 |
| 7.2.6 冻结壁厚度初选 |
| 7.2.7 初选厚度验算与方案比选 |
| 7.2.8 地表冻胀融沉变形预测与验算 |
| 7.2.9 冻结壁厚度的优化选定 |
| 7.3 工程实例应用与现场监测研究 |
| 7.3.1 工程概况 |
| 7.3.2 地层分布 |
| 7.3.3 冻结壁厚度优选 |
| 7.3.4 监测内容与方案 |
| 7.3.5 监测结果与分析 |
| 7.3.6 总体施工效果评价 |
| 7.4 本章小结 |
| 8 结论 |
| 8.1 主要结论 |
| 8.2 主要创新点 |
| 8.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（6）城市地铁富水砂层大断面暗挖隧道施工地层损失体系研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 问题的提出 |
| 1.2 论文研究背景及意义 |
| 1.3 暗挖隧道施工地层损失的预测国内外研究现状 |
| 1.4 国内外三维激光扫描技术在工程中的应用 |
| 1.5 本章小结 |
| 2 富水地层隧道施工地层损失原理及影响因素 |
| 2.1 地层损失原理 |
| 2.2 地层损失的影响因素 |
| 2.3 本文研究内容及技术路线 |
| 3 大断面暗挖隧道时空效应随机介质理论模型 |
| 3.1 浅埋暗挖隧道工法 |
| 3.2 地层损失时空计算模型 |
| 3.2.1 任意单元开挖引起的地层损失 |
| 3.2.2 隧道施工地层损失的时间过程 |
| 3.2.3 地层失水引起地层损失的时间过程 |
| 3.2.4 大断面暗挖施工过程地层损失计算模型 |
| 3.2.5 极坐标系下公式转换 |
| 3.3 富水砂层大断面暗挖隧道施工过程计算实例 |
| 3.3.1 算例工程概况 |
| 3.3.2 算例工程计算参数 |
| 3.3.3 算例工程计算结果及分析 |
| 3.4 计算参数敏感性分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 富水砂层大断面暗挖隧道数值模拟分析 |
| 4.1 模型建立 |
| 4.1.1 模型地质参数 |
| 4.1.2 模型尺寸及网格 |
| 4.1.3 模型计算过程 |
| 4.2 模型计算结果及分析 |
| 4.2.1 地层孔隙水压力损伤过程 |
| 4.2.2 地层变形演化过程 |
| 4.2.3 支护结构变形演化过程 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 三维激光扫描地表沉降监测与评价 |
| 5.1 三维激光扫描仪系统精度评价与误差改正模型建立 |
| 5.1.1 三维激光扫描仪原理及系统精度分析 |
| 5.1.2 扫描仪精度评定试验 |
| 5.1.3 试验结果及分析 |
| 5.1.4 误差修正 |
| 5.2 监测数据获取与评价 |
| 5.2.1 沉降监测曲面 |
| 5.2.2 拟合曲面分析 |
| 5.2.3 损失体系之间的联系 |
| 5.3 结论 |
| 6 主要结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要成果 |
（7）基于数据分析的下穿施工影响下既有地下结构变形控制对策研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 隧道施工对地层及既有结构的影响研究 |
| 1.2.2 新建隧道穿越工程安全控制技术研究 |
| 1.2.3 穿越工程的风险管理 |
| 1.3 研究中存在的问题 |
| 1.4 研究内容 |
| 1.5 研究方法 |
| 2 暗挖隧道下穿工程数据库的建立及特性分析 |
| 2.1 北京地区下穿工程数据库的建立 |
| 2.1.1 下穿工程数据库的基本情况 |
| 2.1.2 下穿工程数据库的构建 |
| 2.1.3 数据库的应用流程设计 |
| 2.2 北京地区下穿工程情况分析 |
| 2.2.1 新建隧道特性分析 |
| 2.2.2 既有地下结构变形影响分析 |
| 2.3 穿越工程新建隧道与既有地下结构的相互作用关系 |
| 2.3.1 问题的描述 |
| 2.3.2 地表位移和应力精确解析解的一般公式 |
| 2.3.3 所给模型的递推关系和洛朗级数系数 |
| 2.3.4 精确解析解的应用 |
| 2.3.5 新建隧道下穿既有地下结构相互作用关系 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 新建地铁区间下穿施工变形控制技术研究 |
| 3.1 北京地区新建地铁区间下穿施工案例统计 |
| 3.2 新建区间马蹄形断面下穿施工关键技术研究 |
| 3.2.1 工程概况 |
| 3.2.2 马蹄形断面下穿施工既有线变形规律分析 |
| 3.2.3 马蹄形断面下穿施工关键技术 |
| 3.3 新建区间平顶直墙断面下穿施工关键技术研究 |
| 3.3.1 工程概况 |
| 3.3.2 既有车站变形规律分析 |
| 3.3.3 平顶直墙断面下穿施工关键技术 |
| 3.4 新建地铁区间下穿施工工法建议 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 新建地铁车站下穿施工变形控制技术研究 |
| 4.1 北京地区新建车站下穿施工案例统计 |
| 4.2 多导洞法下穿施工关键技术研究 |
| 4.2.1 多导洞法下穿施工 |
| 4.2.2 多导洞法+千斤顶顶升技术下穿施工 |
| 4.2.3 对比分析 |
| 4.3 洞桩托换法关键技术研究 |
| 4.3.1 北京地区PBA法施工特性分析 |
| 4.3.2 单层导洞预撑支柱法+千斤顶顶升技术 |
| 4.3.3 单层导洞预撑支柱法在平行下穿工程中的应用 |
| 4.3.4 单层导洞预撑支柱法技术总结 |
| 4.4 新建地铁车站下穿施工工法建议 |
| 4.5 暗挖法下穿施工分级及工法建议 |
| 4.5.1 等级一 |
| 4.5.2 等级二 |
| 4.5.3 等级三 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 暗挖隧道下穿既有地下结构变形预测方法研究 |
| 5.1 暗挖隧道下穿施工经验法预测既有地铁变形研究 |
| 5.1.1 基于PECK公式的既有地铁隧道变形规律分析 |
| 5.1.2 施工工法地层损失率分布研究 |
| 5.1.3 基于经验法的下穿工程既有地下结构变形概率预测方法 |
| 5.1.4 算例分析 |
| 5.2 基于有限元法下穿施工既有地铁变形预测方法研究 |
| 5.2.1 非线性接触算法概述 |
| 5.2.2 千斤顶作用特性及基于非线性接触的模型表示 |
| 5.2.3 实例验证 |
| 5.3 下穿施工方案适应度分析 |
| 5.3.1 穿越工程变形控制标准的制定 |
| 5.3.2 下穿施工方案适应度的计算 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 暗挖隧道下穿工程风险评价及决策研究 |
| 6.1 暗挖下穿工程风险评价及决策方法 |
| 6.1.1 风险评价概述 |
| 6.1.2 风险评价模型的建立 |
| 6.1.3 灾害大小的分级 |
| 6.1.4 风险等级划分及决策准则 |
| 6.2 工程实例应用 |
| 6.2.1 工程概况 |
| 6.2.2 工程地质及水文地质情况 |
| 6.2.3 新建暗挖车站施工工法的确定 |
| 6.2.4 下穿工程风险评价及决策 |
| 6.2.5 实测变形 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 本文创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（8）多孔隧道近距施工重复扰动下地表沉降规律与施工优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状综合分析 |
| 1.2.1 隧道施工引起围岩变形的研究现状 |
| 1.2.2 隧道施工引起覆岩下沉的研究现状 |
| 1.2.3 隧道施工引起地表沉降的研究现状 |
| 1.3 既有研究中存在的主要问题 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 1.5 技术路线 |
| 1.6 本文研究的创新点 |
| 第2章 多孔隧道近距施工重复扰动引起地层变形的机理研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 单孔隧道施工引起地层沉降的基本问题 |
| 2.3 双孔隧道施工引起地层沉降的基本问题 |
| 2.4 三孔隧道施工引起地层沉降的基本问题 |
| 2.5 三孔小净距隧洞浅埋围岩压力计算 |
| 2.6 案例分析 |
| 2.6.1 工程地质概况 |
| 2.6.2 施工现场地表沉降监测 |
| 2.6.3 隧道施工重复扰动下围岩压力叠加和地表沉降累加的分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 多孔隧道近距施工重复扰动引起地层变形的Peck公式优化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 经典Peck公式理论 |
| 3.3 单孔隧道地表及覆岩下沉的新型Peck公式 |
| 3.4 双孔隧道地表及覆岩下沉的新型Peck公式 |
| 3.5 三孔隧道地表及覆岩下沉的新型Peck公式 |
| 3.6 案例分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 多孔隧道近距施工对地层影响分析及新型Peck公式的验证 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 三维有限元模型的建立 |
| 4.2.1 模型建立基本假定 |
| 4.2.2 模型建立 |
| 4.2.3 计算参数取值 |
| 4.2.4 三孔小净距隧道施工过程的模拟 |
| 4.3 计算结果分析 |
| 4.3.1 三孔小净距隧道围岩位移及应力特征分析 |
| 4.3.2 三孔小净距隧道施工对隧道中夹岩柱的影响分析 |
| 4.3.3 三孔小净距隧道施工对覆岩的影响分析 |
| 4.3.4 三孔小净距隧道施工对地表位移的影响分析 |
| 4.4 多孔隧道施工重复扰动数值模拟与理论分析的对比验证 |
| 4.5 临界状态下多孔隧道重复扰动施工数值模拟与理论分析的对比验证 |
| 4.6 三孔隧道地表及覆岩下沉新型Peck公式的对比验证 |
| 4.7 偏压状态下多孔隧道重复扰动施工数值模拟分析 |
| 4.7.1 偏压小净距隧道施工对地表的影响分析 |
| 4.7.2 偏压小净距隧道施工对围岩的影响分析 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 三孔小净距隧道施工优化分析及与实测数据的对比 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 隧道施工工序研究 |
| 5.2.1 不同工序数值模型建立 |
| 5.2.2 不同工序围岩变形分析 |
| 5.2.3 不同工序初支受力分析 |
| 5.3 隧道纵向净距研究 |
| 5.3.1 三维数值模型建立 |
| 5.3.2 先行洞隧道掌子面滞后距离分析 |
| 5.3.3 中洞纵向开挖对隧道稳定性影响分析 |
| 5.4 隧道施工步骤研究 |
| 5.4.1 隧道施工方法与工序选取 |
| 5.4.2 V级围岩条件计算结果分析 |
| 5.4.3 Ⅳ级围岩条件计算结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文及科研工作 |
| 致谢 |
（9）盾构掘进影响下复合成层地层及环境的力学响应及其控制（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及选题意义 |
| 1.2 国内外研究现状综述 |
| 1.2.1 盾构掘进影响下地层的变形响应特征及其预测方法 |
| 1.2.2 盾构掘进影响下环境的力学响应特征及其预测方法 |
| 1.2.3 盾构掘进影响下地层变形的控制技术及其评价方法 |
| 1.2.4 盾构掘进过程中的施工效应的精细化过程控制技术 |
| 1.3 现有研究存在的问题 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 1.5 本文研究方法与技术路线 |
| 2 盾构掘进影响下复合成层地层的变形特征 |
| 2.1 复合成层地层的分类及其概化 |
| 2.1.1 复合成层地层的分类 |
| 2.1.2 复合成层地层的概化 |
| 2.2 复合成层地层变形的解析预测 |
| 2.2.1 多层弹性体系的弹性等效转化 |
| 2.2.2 坐标系的转化 |
| 2.2.3 地层位移的统一解 |
| 2.2.4 开挖边界及收敛后边界的转化 |
| 2.3 复合成层地层变形预测方法的验证及应用 |
| 2.3.1 复合成层地层变形预测方法的验证 |
| 2.3.2 工程案例应用 |
| 2.3.3 软硬夹层对地层沉降的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 复合成层地层变形的过程演化及动态预测 |
| 3.1 考虑掘进参数纵向效应的间隙参数的确定方法 |
| 3.1.1 间隙参数的定义 |
| 3.1.2 间隙参数的修正 |
| 3.1.3 修正方法的验证 |
| 3.2 考虑施工过程参数的地层三维变形预测 |
| 3.2.1 盾构施工阶段划分 |
| 3.2.2 坐标轴转化 |
| 3.2.3 Mindlin基本解 |
| 3.2.4 各施工参数对地层变形的影响 |
| 3.3 考虑过程施工参数的三维预测方法的验证及工程应用 |
| 3.3.1 三维预测方法的验证 |
| 3.3.2 工程案例应用 |
| 3.3.3 软硬夹层对地层变形的影响 |
| 3.3.4 二次注浆范围对地表变形的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 复合成层地层变形的环境响应特征及其预测 |
| 4.1 盾构掘进影响下既有结构的力学响应 |
| 4.1.1 既有路面与房屋结构的力学响应 |
| 4.1.2 既有管线与地铁结构的力学响应 |
| 4.1.3 既有桩基的力学响应 |
| 4.2 盾构掘进影响下桩基侧摩阻力损失研究 |
| 4.2.1 桩基侧摩阻力求解模型 |
| 4.2.2 桩基侧摩阻力计算 |
| 4.2.3 基于桩基承载力损失的安全性分区 |
| 4.3 盾构掘进影响下桩基水平变形研究 |
| 4.3.1 桩基水平位移力学模型 |
| 4.3.2 桩基水平位移的计算 |
| 4.3.3 方法验证 |
| 4.3.4 影响因素分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 复杂城市环境下地层变形控制技术及其评价方法 |
| 5.1 变形控制措施 |
| 5.1.1 盾构过程掘进参数控制 |
| 5.1.2 地层变形隔离及恢复 |
| 5.1.3 既有建(构)筑物加固 |
| 5.2 地层水平方向注浆加固控制 |
| 5.2.1 加固力学模型 |
| 5.2.2 加固参数分析 |
| 5.2.3 加固最优参数选择 |
| 5.2.4 注浆在工程中的应用 |
| 5.3 地层竖向隔离措施的控制 |
| 5.3.1 Melan问题解 |
| 5.3.2 隔离桩与土体相互作用模型 |
| 5.3.3 隔离桩隔离效果分析 |
| 5.3.4 竖向隔离桩在工程中的应用 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 大断面城市盾构隧道透明施工技术及其应用 |
| 6.1 透明施工技术概要 |
| 6.1.1 透明施工技术的提出 |
| 6.1.2 透明施工技术的内涵 |
| 6.2 透明施工技术的实施流程 |
| 6.2.1 掘进前的前馈控制 |
| 6.2.2 掘进中的过程协同控制 |
| 6.2.3 掘进后的反馈控制 |
| 6.3 透明施工技术工程应用 |
| 6.3.1 清华园隧道下穿知春路地铁区间工程概况 |
| 6.3.2 变形控制标准制定及初始施工参数选择 |
| 6.3.3 掘进过程的精细化控制 |
| 6.3.4 掘进控制系统的构建 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（10）地铁车站PBA法施工地层变形的时空演化机制及控制对策（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 问题的提出 |
| 1.2 课题研究背景及意义 |
| 1.3 隧洞施工地层变形预测的国内外研究现状 |
| 1.3.1 经验公式法 |
| 1.3.2 随机介质理论方法 |
| 1.3.3 数值模拟分析方法 |
| 1.3.4 模型试验法 |
| 1.3.5 理论分析 |
| 1.3.6 其他方法 |
| 1.4 PBA车站变形控制研究现状 |
| 1.5 本文研究内容及方法 |
| 1.5.1 研究方法路线 |
| 1.5.2 主要研究内容 |
| 2 群洞开挖时空效应的随机介质理论模型 |
| 2.1 PBA工法简介 |
| 2.1.1 PBA工法原理 |
| 2.1.2 PBA工法施工顺序 |
| 2.1.3 时空效应分析 |
| 2.2 车站施工期间结构变形现象及原因分析 |
| 2.2.1 梁柱等结构尺寸偏差及误差现象分析 |
| 2.2.2 施工期间初支裂缝 |
| 2.2.3 车站工后表观缺陷 |
| 2.3 群洞开挖时空效应的随机介质理论模型的建立 |
| 2.3.1 坐标约定 |
| 2.3.2 内部影响半径 |
| 2.3.3 竖向位移 |
| 2.3.4 水平位移 |
| 2.3.5 多阶段沉降历时曲线的时间效应 |
| 2.3.6 直墙圆拱断面掘进的边界变化 |
| 2.3.7 群洞开挖时空演变计算模型 |
| 2.3.8 计算流程 |
| 2.4 群洞开挖的计算实例 |
| 2.4.1 第1步开挖 |
| 2.4.2 第2步开挖 |
| 2.4.3 第3步开挖 |
| 2.4.4 第4步开挖 |
| 2.4.5 第5步开挖 |
| 2.4.6 第6步开挖 |
| 2.4.7 第7步开挖 |
| 2.4.8 第8步开挖 |
| 2.5 扣拱偏差现象的主要原因分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 PBA车站施工地层变形的相似模型试验 |
| 3.1 相似模型试验原理 |
| 3.2 二维相似平面模型试验研究 |
| 3.2.1 相似比 |
| 3.2.2 相似材料 |
| 3.2.3 模型制作 |
| 3.2.4 模型开挖 |
| 3.2.5 结果分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 PBA车站施工地层变形数值模拟 |
| 4.1 PBA车站施工地层变形数值模拟 |
| 4.1.1 模型建立 |
| 4.1.2 理想设计施工工况数值计算及分析 |
| 4.1.3 现场实际施工工况数值计算及分析 |
| 4.1.4 大跨PBA工法施工方法存在的问题分析 |
| 4.2 现场实际PBA分步施工方法 |
| 4.2.1 实际施工条件分析 |
| 4.2.2 实际施工顺序合理性分析 |
| 4.2.3 实际施工引起空间不均匀变形规律的分析 |
| 4.3 PBA工法优化策略 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 北京典型砂卵石地层大跨PBA车站地表沉降规律 |
| 5.1 沉降变形规律研究 |
| 5.1.1 经验Peck公式 |
| 5.1.2 典型车站施工过程中的地表沉降规律分析 |
| 5.2 相关工程验证分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 PBA车站施工对策研究及工程验证 |
| 6.1 PBA车站施工对策研究 |
| 6.1.1 PBA车站施工总体思路 |
| 6.1.2 控制空间变形配套措施研究 |
| 6.2 工程应用与现场验证 |
| 6.2.1 工程概况 |
| 6.2.2 施工工艺顺序 |
| 6.2.3 施工监测分析及验证 |
| 6.2.4 验证分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论和创新点 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
四、城市地下工程开挖地表移动与变形的随机介质模型及监测（论文参考文献）
- [1]地铁隧道施工灾变机理及灾变链式效应研究[D]. 于霖. 北京交通大学, 2021(02)
- [2]填海区浅埋暗挖隧道大变形机理研究[D]. 公惠民. 山东大学, 2021(12)
- [3]人工冻土水分迁移规律及下穿冻结对上覆结构作用研究[D]. 王磊. 煤炭科学研究总院, 2021
- [4]管幕结构法施工引起地层及建筑物变形研究[D]. 谭师好. 北京交通大学, 2021(02)
- [5]城市轨道交通联络通道冻结壁厚度优选方法及工程应用研究[D]. 郑立夫. 北京科技大学, 2021(08)
- [6]城市地铁富水砂层大断面暗挖隧道施工地层损失体系研究[D]. 姜平伟. 安徽理工大学, 2020(07)
- [7]基于数据分析的下穿施工影响下既有地下结构变形控制对策研究[D]. 李泽钧. 北京交通大学, 2020(06)
- [8]多孔隧道近距施工重复扰动下地表沉降规律与施工优化研究[D]. 苑绍东. 青岛理工大学, 2020(01)
- [9]盾构掘进影响下复合成层地层及环境的力学响应及其控制[D]. 曹利强. 北京交通大学, 2020(03)
- [10]地铁车站PBA法施工地层变形的时空演化机制及控制对策[D]. 付春青. 中国矿业大学(北京), 2020(04)