涵洞施工研究分析论文提纲

论文题目：砂层地质盾构下穿西成高铁涵洞施工技术研究

摘要：在建西安地铁四号线工程土建施工D4TJSG-17标（元朔路站（原名尚新路站）北客站区间）施工过程中需下穿西宝、西成两处高铁涵洞,区间施工过程中需加强对其保护,确定沉降控制标准,以保证高铁正常运行。以此工程为依托,进行的主要工作和取得的成果如下:（1）根据背景工程地质情况及环境风险特征,在工程施工试验段施工基础上,提出了砂质地层条件下土压平衡穿越高铁客专涵洞施工的关键参数,制定了完善的施工方案。（2）在对盾构下穿段地质分析基础上,结合国内类似工程施工成功经验,提出了砂质地层条件下土压平衡盾构下穿西成高铁客专涵洞铁道轨面沉降预警值7mm、累计沉降不超过10mm,相邻两股钢轨水平高差不超过5mm的控制标准。（3）对盾构下穿高铁涵洞正常施工进行数值模拟分析,数值模拟分析表明,地表最大沉降约发生在隧道轴线正上方为2.25mm,高铁涵洞下部地表最大沉降平均约为1.63mm;土压平衡盾构通过西成涵洞引起的涵洞沉降最大值为2.03mm,轨道沉降最大值为2.04mm。因此,在正常的盾构施工下,涵洞结构不会发生倾斜甚至受拉破坏。（4）引进建（构）筑物变形智能监测设备,对土压平衡盾构下穿高铁涵洞进行智能化连续监测,监测结果分析表明尚北区间施工过程中有效控制了地面沉降,工程风险可控,保证了高铁的行车安全。

关键词：隧道工程;土压平衡盾构;高铁涵洞;数值模拟;自动化监测

学科专业：建筑与土木工程

摘要

abstract

1 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内研究现状

1.2.1 盾构施工技术现状

1.2.2 盾构临近施工技术现状

1.2.3 盾构施工监测技术现状

1.3 研究内容及关键技术

1.3.1 依托工程技术难点

1.3.2 研究主要内容及关键技术

1.3.3 研究的技术路线

2 土压平衡盾构施工数值仿真分析实现基本原理

2.1 有限单元法的基本原理

2.2 有限单元法的基本步骤

2.3 岩土的本构关系

2.3.1 屈服条件和破坏条件

2.3.2 土的弹塑性本构关系

2.4 盾构隧道施工开挖的有限元模拟

2.4.1 初始地应力场的模拟

2.4.2 土压平衡盾构隧道施工力学过程的数值模拟实现

2.4.3 盾尾注浆的模拟

2.4.4 开挖面支护力特性及支护力形式的确定

2.4.5 模型的计算假定

2.5 本章小结

3 盾构下穿高铁涵洞施工控制标准及施工安全分析

3.1 工程概况

3.1.1 工程范围及地理位置

3.1.2 区间下穿段客专概况

3.1.3 工程地质概况

3.1.4 下穿施工控制标准

3.2 土压平衡盾构下穿高铁道岔涵洞施工技术

3.2.1 盾构机姿态控制

3.2.2 膨润土、泡沫注入和注浆的控制

3.2.3 环箍注入和钢花管注浆

3.2.4 下穿涵洞沉降控制措施

3.3 盾构下穿高铁涵洞施工安全性分析

3.3.1 盾构下穿客运专线数值模拟的实现

3.3.2 盾构下穿客运专线施工安全性分析

3.4 本章小结

4 盾构下穿高铁涵洞施工控制及现场智能监测

4.1 下穿客专涵洞施工技术保障措施

4.2 对客专运营影响情况分析及应对措施

4.2.1 对客专运营影响分析

4.2.2 客专涵洞应对措施

4.2.3 轨道应对措施

4.2.4 接触网安应对措施

4.3 下穿高铁涵洞自动化监测及分析

4.3.1 自动化监测方案确定

4.3.2 涵洞结构变形特性分析

4.3.3 高铁轨道变形特性分析

4.3.4 西成高铁涵洞接触网杆偏移量分析

4.4 本章小结

5 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

致谢

参考文献