單護(hù)盾TBM隧道管片破損和錯(cuò)臺(tái)原因分析及控制研究.pdf

1、在TBM隧道施工中，由于其隧道襯砌管片采用預(yù)制塊拼裝而成，在施工中各預(yù)制塊接縫間易出現(xiàn)破損和錯(cuò)臺(tái)等現(xiàn)象，進(jìn)而會(huì)導(dǎo)致隧道滲漏水等問題的發(fā)生，嚴(yán)重影響地鐵隧道施工質(zhì)量和后期運(yùn)營安全。本文以重慶軌道環(huán)線TBM項(xiàng)目為依托，研究TBM掘進(jìn)施工中管片的力學(xué)響應(yīng)，分析在各施工因素作用下管片破損和錯(cuò)臺(tái)的發(fā)生規(guī)律。首先對(duì)不均勻推力作用下管片縱向錯(cuò)臺(tái)進(jìn)行理論受力分析，然后通過建立三維非連續(xù)接觸模型，研究施工過程中不同施工因素作用下管片的受力和變形特性。本文

2、的主要研究如下:
　　1.結(jié)合依托工程，分析管片施工過程中產(chǎn)生破損和錯(cuò)臺(tái)的原因，并提出相應(yīng)的控制措施;利用達(dá)朗貝爾原理對(duì)管片縱向錯(cuò)臺(tái)進(jìn)行理論分析，得出影響管片縱向錯(cuò)臺(tái)的本質(zhì)原因，并將理論分析用于實(shí)際工程計(jì)算。
　　2.采用地層結(jié)構(gòu)法，建立三維非連續(xù)接觸模型，對(duì)比分析封項(xiàng)塊在不同拼裝點(diǎn)位時(shí)管片的力學(xué)行為變化，主要研究了拼裝點(diǎn)位在1點(diǎn)鐘方向、2點(diǎn)鐘方向、3點(diǎn)鐘方向、4點(diǎn)鐘方向和5點(diǎn)鐘方向五個(gè)工況，得出相應(yīng)管片錯(cuò)臺(tái)和應(yīng)力集中的分布

3、規(guī)律，為施工中對(duì)拼裝點(diǎn)位的選擇提供一定參考依據(jù)。
　　3.考慮施工中不同施工荷載條件下管片的力學(xué)響應(yīng)。采用數(shù)值模擬的方法，通過分析不同千斤頂推力大小、千斤項(xiàng)推力的角度、壁后注漿壓力、豆礫石灌漿層填充范圍、埋深大小等施工因素，得出TBM掘進(jìn)過程中管片的變形和受力變化規(guī)律，推斷出施工中影響管片破損和錯(cuò)臺(tái)的因素。
　　通過對(duì)施工過程中管片的力學(xué)行為進(jìn)行理論分析和有限元分析，得出管片錯(cuò)臺(tái)和破損的發(fā)展規(guī)律，避免施工過程中對(duì)管片質(zhì)量控制