| 【中文题名】 | 水平旋喷注浆预支护技术作用机理与效果研究 |
| 【英文题名】 | Horizontal Whirling Jet Grouting Principles & Impact Research |
| 【学科专业】 | 岩土工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-4-26 |
| 【中关键词】 | 水平旋喷注浆,作用机理,力学模型,三维有限元,沉降控制, |
| 【英关键词】 | Horizontal Whirling Jet Grouting,Mechanism of application,Loading model,3D FEM,Settlement control, |
| 【分类导航】 | 工业技术>建筑科学>地下建筑>地下建筑施工、施工机械与设备>衬砌、支护技术> |
| 【论文摘要】 |
随着我国交通事业的发展,公路、铁路隧道,特别是城市地下工程日益增多。在城市地下工程中,一般埋设深度较浅、地层条件较差,暗挖施工对地层的扰动大,引起较大的地表沉降:当隧道邻近或穿越地面重要建筑物、地中构筑物或地下管线时,所允许施工引起的地表沉降极小,这种矛盾一直是地下工程界面对的难题。
论文在大量前人研究成果的基础上,从水平旋喷注浆加固机理、固结体基本物理力学性质入手,运用理论分析研究、数值模拟预测和工程现场变形量测等多种研究方法,对水平旋喷注浆预支护技术的作用机理与作用效果进行了较为深入的研究,主要内容包括:
1)对水平旋喷注浆加固前后两种不同情况下,土体、隧道支护以及水平旋喷注浆预支护三种不同特性结构的应力传递扩散路径进行定量对比研究,从理论上得到水平旋喷注浆预支护的作用效果和工程效应。
2)结合室内试验和现场实验得到的水平旋喷注浆固结体基本物理力学性质指标,依据加固机理理论研究的成果简化出水平旋喷注浆预支护变形机理的计算模型,利用现代科学计算软件进行数值模拟,从而对隧道预支护的变形控制和变形预测做出定量的分析。
3)紧紧围绕实际工程,将室内试验、现场实验、理论研究... |
| 【论文题纲】 |
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中文摘要 |
6-7 |
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ABSTRACT |
7-11 |
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1 绪论 |
11-21 |
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1.1 问题的提出 |
11-14 |
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1.2 问题研究的现状 |
14-17 |
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1.2.1 日本的水平旋喷工法的研究和发展现状 |
14-15 |
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1.2.2 意大利水平旋喷工法的研究和发展现状 |
15-16 |
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1.2.3 欧美国家水平旋喷工法的研究和应用现状 |
16 |
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1.2.4 我国水平旋喷注浆加固技术的研究和应用现状 |
16-17 |
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1.3 论文的思路、主要内容和研究方法 |
17-19 |
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1.3.1 研究内容 |
17-18 |
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1.3.2 拟解决的关键问题及其解决方法 |
18 |
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1.3.3 拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析 |
18-19 |
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1.4 论文的创新点 |
19-21 |
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1.4.1 本论文的创新之处 |
19 |
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1.4.2 本论文的主要特色 |
19-21 |
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2 水平旋喷注浆超前加固力学等效模型推导 |
21-37 |
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2.1 弹性力学平面问题的极坐标解 |
21-24 |
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2.1.1 极坐标中的平衡微分方程 |
21-22 |
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2.1.2 极坐标中的几何方程和物理方程 |
22-23 |
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2.1.3 极坐标中的相容方程和应力分量方程 |
23 |
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2.1.4 轴对称应力和相应的位移 |
23-24 |
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2.2 水平旋喷注浆超前加固力学等效模型的推导 |
24-32 |
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2.2.1 均匀土体受内压力学模型的推导 |
25-26 |
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2.2.2 均匀土体加隧道衬砌受内压力学模型的推导 |
26-29 |
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2.2.3 均匀土体、隧道衬砌加水平旋喷超前支护受内压 |
29-30 |
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2.2.4 隧道衬砌加水平旋喷超前支护受外压 |
30-32 |
|
2.3 地层位移计算实例分析 |
32-34 |
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2.4 加固效果影响因素分析 |
34-36 |
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2.4.1 水平旋喷厚度 |
34 |
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2.4.2 水平旋喷固结体的弹性模量 |
34-35 |
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2.4.3 模型外压的变化 |
35 |
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2.4.4 外压作用下水平旋喷固结体的弹性模量 |
35-36 |
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2.5 本章小结 |
36-37 |
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3 水平旋喷超前支护的作用机理与力学分析 |
37-55 |
|
3.1 概述 |
37 |
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3.2 水平旋喷超前支护在隔断变形中的梁效应分析 |
37-53 |
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3.2.1 施工导致土体变位规律的研究 |
38-39 |
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3.2.2 水平旋喷超前支护分析模型的建立 |
39-44 |
|
3.2.3 模型的计算 |
44-49 |
|
3.2.4 影响支护效果各因素的讨论 |
49-53 |
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3.2.5 结论 |
53 |
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3.3 水平旋喷桩的设计 |
53-55 |
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4 隧道开挖对临近桩的影响 |
55-67 |
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4.1 引言 |
55 |
|
4.2 二维模型的建立 |
55-57 |
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4.3 结算结果和分析 |
57-67 |
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4.3.1 典型的桩反应 |
57-59 |
|
4.3.2 桩的应力应变与水平距离x 的关系 |
59-61 |
|
4.3.3 不同隧道埋深时桩的应力应变的对比 |
61-62 |
|
4.3.4 桩的应力应变与桩径d 的关系 |
62-64 |
|
4.3.5 桩的应力应变与水平旋喷厚度的关系 |
64-67 |
|
5 水平旋喷超前支护工程实例分析 |
67-91 |
|
5.1 工程概况 |
67-70 |
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5.2 现场监测 |
70-73 |
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5.2.1 监测目的 |
70 |
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5.2.2 现场监测内容 |
70 |
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5.2.3 测点布置 |
70-73 |
|
5.3 水平旋喷试验 |
73-75 |
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5.3.1 目的 |
73 |
|
5.3.2 试验位置、桩数及试桩参数 |
73-74 |
|
5.3.3 试桩的结果分析 |
74-75 |
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5.4 水平旋喷预支护施工引起的地表变形 |
75-83 |
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5.5 水平旋喷超前支护工程实例的模拟计算 |
83-90 |
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5.5.1 计算模型 |
83-84 |
|
5.5.2 计算参数 |
84 |
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5.5.3 热力隧道水平旋喷超前支护数值计算结果分析 |
84-90 |
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5.6 本章小结 |
90-91 |
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6 结论与展望 |
91-93 |
|
6.1 主要结论 |
91 |
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6.2 展望 |
91-93 |
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参考文献 |
93-95 |
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作者简历 |
95-96 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.126155 |
