一、盾构技术与穿黄隧洞施工(论文文献综述)
李杲[1](2020)在《地下空间利用对焦作黄河防洪影响研究》文中研究表明本文以郑焦一体化发展、打造郑焦现代综合交通体系为背景,先期开展隧道、大型管线穿越黄河等地下空间利用对黄河防洪影响的初步研究。研究表明:采用定向钻技术及盾构技术全程穿越黄河工程,可能会对黄河防洪形成安全隐患;为杜绝隐患,需采用相应工程措施,对管道、隧道周围及穿越堤防处进行防渗及加固处理。
郑怀丘[2](2020)在《长距离盾构输水隧洞双层衬砌结构力学特性研究》文中认为随着城市经济的快速发展,城市用水问题日益严重,为有效解决这一问题,跨区域调水工程是一项灵活、可靠的解决方案。本文以盾构输水隧洞双层衬砌结构作为研究对象,开展结构原位试验和数值仿真工作。根据现场的监测资料,初步分析了衬砌结构在外部水土压力下结构的受力变形响应。在此基础上,采用有限单元法建立三维精细化模型,进一步分析了双层衬砌结构在不同内水压力、不同地质条件以及施加预应力措施等条件下,衬砌结构的变形特征和力学特性,为长距离输水隧洞双层衬砌结构设计提供理论指导与技术支撑。本文的主要工作和研究结果总结如下:(1)简述了原位试验的工程地质和结构设计,依据监测数据对外衬管片的应力状态进行了初步分析,在此基础上建立了管片整环三维有限元模型,并与监测数据进行对比分析,结果较为一致,验证了模型的合理性;(2)建立双层复合衬砌三维有限元数值模型,分析了结构体系在内压为0.0~0.8MPa的力学响应和变形特性,根据数值预测,建议输水隧洞运营内压不宜超过0.4MPa;(3)通过研究管片环向变形、接缝张开量及螺栓应力,探究围岩参数的敏感性,数值计算结果表明,对于单一围岩,围岩约束效果随着围岩强度的增大而减小;对于上软下硬围岩,随着围岩差异性增大,对结构体系的变形较为不利;(4)初步分析了预应力措施对双层复合衬砌力学特性的影响,当内水压力超过0.35MPa时,应考虑施加预应力措施,以提高双层衬砌结构承载能力。
陈高敬[3](2020)在《高内压作用下叠合式衬砌结构承载机理足尺模型试验研究》文中研究说明盾构法修建的输水隧洞在解决我国城市用水紧张、城市之间水资源分配不均等问题中发挥了重要作用。随着常用的盾构输水隧洞单层及双层衬砌无法满足越来越高的运营内压需求,三层衬砌结构开始在工程界备受关注。本文以珠江三角洲水资源配置工程为研究背景,针对“外衬管片-中衬自密实混凝土(SCC)-内衬钢管”三层叠合式输水隧洞衬砌结构的承载性能及破坏机理,开展了结构在内外载联合作用下的足尺模型试验研究。试验包括无内压工况、内压变化工况两部分,分别模拟了盾构输水隧洞结构内部未充水时及充满水承压时的两种运营状态。本文对三层叠合式衬砌结构的11个测量指标进行了详细的分析,同时对三层衬砌的荷载分担比例进行了讨论,得到了一些结构响应规律与认识,可为该型输水隧洞结构的设计优化和工程应用提供一定的建议和参考。本文主要工作和研究成果总结如下:(1)试验采用了12组千斤顶加载方案模拟叠合式衬砌结构承受的外部荷载作用;提出了采用特制柔性囊体配合内反力钢架施加高内压的模拟方法。(2)对比了传统的点式传感器与分布式光纤传感器的优缺点及适用场合,论证了分布式光纤感测技术的先进性及其在本次结构足尺试验的适用性,采用了“光纤为主,传统配合”的测量方案。(3)无内压工况试验结果表明:三层叠合式衬砌结构在常时设计外载作用下仍保持弹性工作状态,说明结构体系的外压承载力仍有很大发挥空间。三层衬砌中,中衬SCC层承担外载比例最大,管片次之,内衬钢管承担外载比例最小。(4)内压变化工况试验结果表明:三层叠合式衬砌结构经历弹性、弹塑性及破坏三个阶段,呈连续性破坏特征——当内压低于0.6MPa时,叠合式衬砌结构处于弹性工作状态,SCC层是主要承压结构,三层衬砌联合承载稳定;当内压达0.6MPa,SCC层开始产生宏观裂缝且基本退出内压分担工作,管片成为主要承压结构,结构体系进入弹塑性阶段;当内压达0.965MPa时,管片螺栓屈服,管片内压分担比例大幅度下降,内水压力主要由内衬钢管承担,结构进入破坏阶段。
曹文强[4](2020)在《输水盾构隧道复合结构的应力与变形有限元分析》文中研究指明盾构技术的不断发展和城市化进程的加快使得地下管网设施逐步完善,除地铁以外,盾构隧道开始被广泛应用于输水管道,水资源调配和蓄水排水等输水隧道越来越多。输水隧道可将水源地的优质饮用水供给城市居民,同时可以起到改善水质,优化水资源配置,提高优质水资源利用效率以及抵抗城市供水风险的作用。随着输水隧道规模越来越大,传统的单层衬砌和双层衬砌隧道结构在长期服役下面临荷载效应、渗漏水、混凝土开裂等问题,无法满足新建大型输水隧道工程高内水压的要求,对输水隧道新型衬砌结构的探索已成为目前的迫切需求。本文以某新型三层复合盾构输水隧道为研究对象,通过建立精细化有限元模型研究结构在高内水压和不均匀沉降下的受力特性,为输水隧道结构的设计和保护提供依据,主要研究工作如下:(1)介绍了盾构输水隧道的发展过程和典型工程案例,叙述了现有的输水隧道结构形式特点及相关计算方法,探讨了对三层复合结构输水盾构隧道进行应力和变形分析的意义,总结了输水隧道结构受力性能的研究现状,确定本文的研究内容。(2)介绍了输水钢管屈曲分析方法和加载方式,进行不同工况下输水钢管有限元屈曲分析,研究了内水压力、钢管壁厚和加劲肋对输水钢管屈曲的影响,研究表明内水压越大、管壁越厚,输水钢管抗纵向屈曲能力越强,加劲肋及间距对钢管纵向屈曲影响不明显。(3)建立外衬管片-内衬砼-输水钢管三层复合盾构输水隧道精细化有限元模型,研究了不同内水压作用下管片、螺栓、内衬砼和输水钢管的受力情况,分析了错边焊缝对输水钢管受力的影响。结果表明正常服役状态下,输水隧道满足受力需求,水压可以通过内衬砼传递到管片,降低管片的竖向收敛变形。(4)分析了不同混凝土填充范围和加劲肋间距的输水隧道结构受力变化情况,研究结果表明a型结构变形最小,但螺栓轴拉力较大,三种结构输水钢管的最大应力均小于容许值。研究结果可为三层复合盾构输水隧道结构形式的优化提供参考。(5)研究了不均匀沉降下各种结构形式输水隧道各部件的受力性能,分析结果表明不均匀沉降率为0.02%时输水隧道管片、内衬砼和接头螺栓受拉破坏,不均匀沉降继续增大时输水钢管屈服破坏,c型结构输水钢管较早达到屈服强度,加劲肋间距对输水钢管最大应力影响无明显规律。
张英群,张延夕[5](2019)在《引入盾构技术开发利用深层地热能》文中研究说明探索分析引入盾构技术直接开发利用基础地热能的可行性。地热梯度及地热资源的分布特点揭示,只要有足够的深度就能获得足够的地温。传统的地热勘查和地热开发技术受到多种因素制约,使地热资源的开发利用受到了极大的限制,引入盾构技术开发利用深部基础地热资源,将是一种颠覆性和革命性的地热开发技术。本文通过分析地热资源的分布特征,结合盾构技术的特点,探索一种广泛利用基础地热能的技术、方法和可能性。
李鸿君,何根成[6](2018)在《穿黄工程盾构掘进轴线控制实践与思考》文中研究说明穿黄工程盾构掘进轴线控制中面临一次掘进距离长、始发竖井断面较小、贯通误差要求严格等技术难点。文章表述了隧洞掘进过程中,轴线控制实际采取的地面控制、地面到洞内传导控制、洞内导线控制、导向点及导向系统控制、高程测量、断面测量和沉降观测等技术措施,最终达到了高精度贯通效果。文章对轴线控制中的控制点复核、竖井传导测量方法、贯通前的测量评估和复核等问题进行了分析,可为类似条件下盾构掘进测量控制借鉴。
李尚革[7](2016)在《浅析盾构技术及其在珠江三角洲水资源配置工程中的应用》文中提出在简述盾构技术原理和应用的基础上,介绍了珠江三角洲水资源配置工程概况及其地质条件,浅析了盾构隧洞及工作井设计、泥水平衡盾构的施工工艺及盾构段造价分析及指标,以期为盾构技术在水利水电工程中的应用起到借鉴作用。
于文琳,栗嘉琨[8](2016)在《基于FMEA的穿黄隧洞施工风险管理》文中研究说明对于隧洞工程施工过程中风险管理的研究,较少有从施工工艺流程的角度分析风险因素。以穿黄隧洞施工为背景,根据施工工艺流程识别风险因素,并将风险因素造成的费用损失加入到FMEA分析方法中对识别出来的风险因素进行分析,研究穿黄隧洞工程施工过程中的风险应对措施。
陆广东[9](2012)在《穿黄工程盾构始发端土体降水施工技术》文中研究表明南水北调中线工程属特大型跨流域调水工程,从长江支流汉江上的丹江口水库引水、跨江、淮、黄、海四大流域。其中穿黄隧洞施工是整个工程的关键点,采用复合式泥水盾构工法进行施工,此工法对地下水丰富、地质条件较差的情况尤为实用。施工过程中为减少竖井开挖施工的外围水压力,避免盾构始发时土体坍塌和水土流失情况出现,在竖井外围采用自凝灰浆墙止水帷幕配合降水井施工措施,可以有效的降低灰浆墙内地下水位,降低竖井荷载。在盾构始发过程中,灰浆墙起到封堵外围地下水,降低盾构始发时开挖仓内泥水压力,有效减少盾构始发过程中的风险。
程传过,李磊[10](2012)在《管片渗水处理技术在南水北调穿黄隧洞中的应用》文中研究说明在盾构施工中,由于地质水文条件、技术措施、管理等因素,导致拼装成型的管片均存在不同程度渗漏水现象,为保证隧道工程的质量,就必须进行堵漏处理。文章通过分析南水北调高水压、复合地层下穿黄隧洞管片渗水原因,结合现场实际情况,根据不同原因引起的管片不同部位渗水情况,提出一系列的有针对性整治管片渗水工艺处理方案。其中对堵漏设备的选择和堵漏材料性能进行了描叙,着重阐述管片堵漏工艺参数、操作方法、技术措施以及堵漏的效果,希望对类似隧洞渗水的处理能提供可借鉴的经验。
二、盾构技术与穿黄隧洞施工(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、盾构技术与穿黄隧洞施工(论文提纲范文)
(2)长距离盾构输水隧洞双层衬砌结构力学特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 盾构输水隧洞衬砌结构工程现状 |
1.2.2 复合衬砌试验研究 |
1.2.3 复合衬砌数值模型 |
1.3 已有研究尚存在的问题 |
1.4 研究内容和技术路线 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
第二章 双层衬砌原位试验 |
2.1 背景简介 |
2.2 地质条件 |
2.3 外部水土压力作用下的结构响应 |
2.4 内水压力作用下的结构响应 |
2.4.1 内压加载方案 |
2.4.2 内压加载试验分析 |
2.5 本章小结 |
第三章 三维精细化数值仿真模型 |
3.1 基本假定与简化数值模型验证 |
3.2 材料本构参数 |
3.3 接触关系 |
3.4 几何模型及网格 |
3.5 模型荷载及边界条件 |
3.6 数值仿真对比分析 |
3.6.1 外水土压力单外衬数值仿真分析 |
3.6.2 内压作用下双层衬砌模型验证 |
3.7 本章小结 |
第四章 不同内压下衬砌结构响应 |
4.1 力学特征 |
4.1.1 钢筋应力 |
4.1.2 螺栓应力 |
4.1.3 内外衬轴力及弯矩 |
4.2 变形特征 |
4.2.1 环向变形 |
4.2.2 管片内外侧接缝张开量 |
4.3 本章小结 |
第五章 多种地质下衬砌结构响应 |
5.1 不同风化程度围岩影响 |
5.1.1 环向变形 |
5.1.2 接缝张开量 |
5.1.3 螺栓应力 |
5.2 上软下硬复杂地层 |
5.2.1 管片环向变形 |
5.2.2 接缝张开量 |
5.2.3 螺栓应力 |
5.3 本章小结 |
第六章 预应力衬砌结构响应 |
6.1 工程现状 |
6.2 三维精细化模型 |
6.3 变形特征 |
6.3.1 环向变形 |
6.3.2 接缝张开量 |
6.4 力学特征 |
6.4.1 钢筋应力 |
6.4.2 螺栓应力 |
6.5 本章小结 |
结论与展望 |
结论 |
展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文和参加的科研项目 |
致谢 |
附件 |
(3)高内压作用下叠合式衬砌结构承载机理足尺模型试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 盾构隧道衬砌发展现状 |
1.2.2 内压作用下盾构隧道结构承载机理研究现状 |
1.2.3 盾构隧道结构足尺试验代表性案例 |
1.3 当前研究尚存在的问题 |
1.4 本文主要研究内容及技术路线 |
1.4.1 主要研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
第二章 试验加载方案设计 |
2.1 引言 |
2.2 试验构件 |
2.2.1 三层叠合式衬砌结构 |
2.2.2 试件制作 |
2.3 试验加载系统 |
2.3.1 外压加载系统 |
2.3.2 内压加载系统 |
2.4 试验工况 |
2.5 本章小结 |
第三章 试验测量方案设计 |
3.1 引言 |
3.2 测量内容 |
3.3 传感器的选用 |
3.3.1 选用原则 |
3.3.2 分布式光纤感测技术 |
3.3.3 方案选定 |
3.4 传感元件布设 |
3.4.1 外衬管片 |
3.4.2 中衬SCC |
3.4.3 内衬钢管 |
3.4.4 衬砌界面相对剥离 |
3.4.5 数据采集系统 |
3.5 测量方案汇总 |
3.6 本章小结 |
第四章 无内压工况试验结果分析 |
4.1 中衬SCC |
4.1.1 全周环向应变 |
4.1.2 SCC内力 |
4.2 外衬管片 |
4.2.1 环向应变 |
4.2.2 螺栓应力 |
4.2.3 直径变形量 |
4.2.4 接缝张开量 |
4.2.5 管片内力 |
4.3 内衬钢管 |
4.3.1 钢内衬环向应力 |
4.3.2 加劲肋环向应力 |
4.4 衬砌界面相对剥离量 |
4.5 三层衬砌外载分担比例 |
4.6 本章小结 |
第五章 内压变化工况试验结果分析 |
5.1 中衬SCC |
5.1.1 SCC裂缝扩展 |
5.1.2 SCC内力 |
5.2 外衬管片 |
5.2.1 环向应变 |
5.2.2 螺栓应力 |
5.2.3 直径变形量 |
5.2.4 接缝张开量 |
5.2.5 管片内力 |
5.3 内衬钢管 |
5.3.1 钢内衬环向应力 |
5.3.2 加劲肋环向应力 |
5.4 衬砌界面相对剥离量 |
5.5 三层衬砌内压分担比例 |
5.6 本章小结 |
结论与展望 |
结论 |
展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
(4)输水盾构隧道复合结构的应力与变形有限元分析(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 输水隧道结构形式 |
1.2.2 输水隧道结构受力性能 |
1.3 现有研究存在的不足 |
1.4 本文研究内容与思路 |
2 输水钢管屈曲有限元分析 |
2.1 引言 |
2.2 输水钢管屈曲分析方法 |
2.3 钢管屈曲分析模型 |
2.3.1 工程背景 |
2.3.2 模型介绍 |
2.4 结果分析 |
2.4.1 内水压对钢管屈曲的影响 |
2.4.2 管壁厚度对钢管屈曲的影响 |
2.4.3 加劲肋对钢管屈曲的影响 |
2.5 本章小结 |
3 三层复合盾构输水隧道精细化有限元分析 |
3.1 引言 |
3.2 数值模型建立 |
3.2.1 模型尺寸和材料属性 |
3.2.2 接触关系 |
3.2.3 荷载和边界条件 |
3.3 结果分析 |
3.3.1 管片变形 |
3.3.2 管片和内衬砼受力 |
3.3.3 接头受力变形 |
3.3.4 输水钢管受力 |
3.4 焊缝受力分析 |
3.5 本章小结 |
4 不同结构形式三层复合盾构输水隧道受力分析 |
4.1 引言 |
4.2 填充砼体积对输水隧道受力的影响 |
4.2.1 管片应力及变形分析 |
4.2.2 螺栓受力分析 |
4.2.3 填充混凝土受力分析 |
4.2.4 输水钢管受力分析 |
4.3 加劲肋间距对输水隧道受力的影响 |
4.4 摩擦系数影响分析 |
4.4.1 输水钢管与内衬砼摩擦系数影响 |
4.4.2 管片与内衬砼摩擦系数影响 |
4.5 本章小结 |
5 不均匀沉降下三层复合盾构输水隧道受力分析 |
5.1 引言 |
5.2 不均匀沉降时管片及内衬砼受力情况 |
5.3 不均匀沉降对输水钢管受力影响 |
5.4 摩擦系数对沉降分析的影响 |
5.5 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 研究工作及结论 |
6.2 主要创新点 |
6.3 研究不足与展望 |
参考文献 |
作者简历 |
(5)引入盾构技术开发利用深层地热能(论文提纲范文)
0 引言 |
1 深部地热能开发利用面临的主要困难 |
2 引入盾构技术直接开发利用深层地热能的可行性分析 |
2.1 盾构(全断面掘进)法施工技术的现状和特点 |
2.2 可行性分析 |
(1)坡度角问题 |
(2)温度问题 |
(3)长度问题 |
(4)深度问题 |
3 开发利用方案 |
3.1“U”型井方案 |
(1)井筒 |
(2)成井 |
(3)工作原理 |
3.2“L”型井方案 |
3.3“Q”型井方案 |
4 结论 |
(6)穿黄工程盾构掘进轴线控制实践与思考(论文提纲范文)
1 概述 |
2 轴线控制技术难点 |
3 盾构掘进轴线控制技术措施 |
3.1 地面测量控制措施 |
3.2 地面到洞内传导测量措施 |
3.2.1 坐标方位传递 |
3.2.2 具体测量技术措施 |
3.2.3 平差计算 |
3.3 隧洞内控制导线测量措施 |
3.4 隧洞内施工导线延伸 |
3.5 导向点联测及导向系统轴线控制 |
3.5.1 导向系统轴线控制技术 |
3.5.2 导向点设置及联测 |
3.6 高程测量 |
3.6.1 竖井高程传递测量 |
3.6.2 洞内高程测量 |
3.7 断面测量 |
3.8 沉降观测 |
4 控制措施及效果 |
5 思考与建议 |
(7)浅析盾构技术及其在珠江三角洲水资源配置工程中的应用(论文提纲范文)
1盾构技术概述 |
1.1盾构的定义和类型 |
1.2盾构工法的基本过程 |
1.3我国盾构技术的应用情况 |
2.4盾构段的造价分析及指标 |
3结语 |
(9)穿黄工程盾构始发端土体降水施工技术(论文提纲范文)
1 概述 |
1.1 工程简介 |
1.2 盾构始发端土体地质情况 |
2 超深自凝灰浆墙施工准备工作 |
2.1 自凝灰浆墙施工技术要求 |
2.2 自凝灰浆制备 |
2.3 施工机械设备选型及配置 |
3 自凝灰浆墙施工工法 |
3.1 导墙施工 |
3.2 槽段划分 |
3.3 灌注灰浆施工 |
3.4 墙体的盖土养护 |
3.5 墙体干缩处理 |
4 自凝灰浆墙浇筑质量检测 |
4.1 自凝灰浆墙浇筑质量合格指标 |
4.2 钻孔取芯检测情况 |
5 自凝灰浆墙内降水井布置及施工 |
6 自凝灰浆墙施工中存在的问题及解决情况 |
结语 |
四、盾构技术与穿黄隧洞施工(论文参考文献)
- [1]地下空间利用对焦作黄河防洪影响研究[A]. 李杲. 中国水利学会2020学术年会论文集第三分册, 2020
- [2]长距离盾构输水隧洞双层衬砌结构力学特性研究[D]. 郑怀丘. 华南理工大学, 2020
- [3]高内压作用下叠合式衬砌结构承载机理足尺模型试验研究[D]. 陈高敬. 华南理工大学, 2020
- [4]输水盾构隧道复合结构的应力与变形有限元分析[D]. 曹文强. 浙江大学, 2020(02)
- [5]引入盾构技术开发利用深层地热能[J]. 张英群,张延夕. 城市地质, 2019(02)
- [6]穿黄工程盾构掘进轴线控制实践与思考[J]. 李鸿君,何根成. 中国水能及电气化, 2018(12)
- [7]浅析盾构技术及其在珠江三角洲水资源配置工程中的应用[J]. 李尚革. 广东水利电力职业技术学院学报, 2016(01)
- [8]基于FMEA的穿黄隧洞施工风险管理[J]. 于文琳,栗嘉琨. 价值工程, 2016(02)
- [9]穿黄工程盾构始发端土体降水施工技术[J]. 陆广东. 中国新技术新产品, 2012(19)
- [10]管片渗水处理技术在南水北调穿黄隧洞中的应用[A]. 程传过,李磊. 中国土木工程学会第十五届年会暨隧道及地下工程分会第十七届年会论文集, 2012