盾构隧道软土卸荷流变与损伤规律研究

来源 :北京交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zboboz
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
东南沿海城市经济规模与人口数量的快速发展使其城市地上交通承载力越来越接近极限,大量的地下轨道交通工程开始投入建设。但是沿海地区广泛分布的海相软土具有相对特殊的物理特性,这会导致在海相软土分布地区修建盾构隧道与后期运营中的长期纵向变形与不均匀沉降问题出现。因此,海相软土地区盾构隧道施工过程中产生的软土卸荷扰动效应与流变效应的相关研究可以为预防和解决盾构隧道变形与沉降问题提供理论支持。本文依托宁波在建地铁工程,以工程所在软土土层为研究对象,对原状软土试样开展卸荷流变试验与微观扫描试验,结合微观参数建立了试验软土的损伤变量方程并进一步探究了软土损伤发展规律。本文主要研究工作如下:(1)依托宁波地铁在建工程,对工程所在地区软土进行取样,通过一系列物理特性试验,获得了原状软土的多项基础物理参数。(2)对原状软土进行了三轴卸荷流变试验,设置不同的初始应力条件与卸荷路径,得到了各自试验条件下的软土试样轴向应变-时间关系曲线。试验结果揭示了其卸荷流变效应和不同条件下的软土卸荷流变规律。(3)使用扫描电子显微镜(SEM)对卸荷试样软土试样与原状软土试样进行微观扫描,得到试样横断面与纵断面的微观灰度图像。利用Image Pro Plus科学图像处理软件对灰度图像进行二元化处理与微观孔隙识别统计,获得了试验试样的微观孔隙数量、直径、面积的分布数据,讨论了卸荷过程对软土微观孔隙变化的影响。(4)基于宏观卸荷流变规律与微观孔隙分布特性对软土试样损伤规律进行了分析。以微观孔隙结构变化规律为基础,推导出了软土损伤变量表达式。通过绘制软土损伤规律演化曲线,揭示了软土损伤发展过程。
其他文献
随着城市化和机动化加深,交通拥堵问题和交通碳排放问题日益凸显,限制了城市交通可持续发展。交通需求管理措施能够调控路网的出行需求和影响出行者的出行行为,达到管理者所期望的路网流量分布状态,从而实现减少交通碳排放和缓解交通拥堵的目标。本文分别研究了排放因子和排放容量不确定条件下的减排收费方案和混合自动驾驶环境下低碳目标导向的电子路票管理策略。结合交通规划理论与方法、最优化理论、不确定规划及双层规划等方
随着城市的不断发展,城市化进程加快,交通拥堵问题日益突出。交通拥堵不仅会影响居民的正常生活,还会引起交通事故频发、环境污染等多方面问题。从交通工程的角度来说,最简单高效的解决办法,就是对路网中的关键交叉口进行信号控制优化。而主干路承载了路网中大量的交通流量,在高峰时段常常会出现因车流激增导致车辆排队拥堵的现象。因此,缓解城市路网的交通压力,实施干线信号协调控制,具有重要的意义。在传统的干线信号协调
考虑到桥墩和支座的非线性行为对桥梁结构的地震响应及调谐惯质阻尼器(TID)减震性能有明显影响。而目前针对连续梁桥减震的TID优化研究,大多在桥墩弹性状态下并忽略了支座的滞回性能。为此,本文基于随机振动理论,开展考虑桥墩和支座的滞回性能对连续梁桥地震响应和对TID减震优化设计影响的研究。主要内容如下:(1)以三跨连续梁桥双自由度简化模型为研究对象,用Bouc-wen模型来表达摩擦摆支座(FPS)的滞
在我国西南部山区修建的铁路隧道中,井壁经常出现片帮、坍塌及突水等灾害,不仅影响了施工进度,还造成了人员伤亡和财产损失。因此,本文依托高丽贡山铁路隧道1号竖井副井工程,该副井井深764.74m,地处强风化及弱风化混合状花岗岩地层,且富含基岩裂隙水,弱风化基岩段和马头门段衬砌出现多条宽度较大的裂缝,采用现场监测和数值模拟相结合的方法,研究了高水压深竖井衬砌受力特征及支护技术,主要研究内容如下:(1)通
我国高速公路里程规模迅速扩张的同时,高速公路交通事故频发,高速公路交通安全问题是历年交通运输管理工作的重难点。随着海量交通信息数据的获取成为可能,越来越多研究者关注基于短时交通流的高速公路实时事故风险的研究。但在高速公路交通事故风险的相关研究中,研究者少有考虑不同时间条件下交通流动态变化特征与交通事故风险之间的关系,忽略了时间因素(工作日和休息日)对高速公路事故征兆因子识别、实时事故风险预测的影响
天然河流中的洪水是非恒定流,洪水对桥梁墩台基础的过度冲刷是导致涉水桥梁水毁的重要原因。现有桥墩局部冲刷深度预测理论及方法主要依据恒定流作用下的研究结果而建立的,为有效提升非恒定流作用下桥墩局部冲刷预测精度,本文采用实测洪水资料分析和三维水动力学数值模拟方法,对恒定流及非恒定流作用下桥墩局部冲刷过程及机理进行对比研究,主要内容和结论如下:(1)基于长江及黄河流域典型河流的实测洪水资料,对天然河流洪水
近年来我国高速铁路事业取得了举世瞩目的成就,保障列车运营安全是铁路运输的基本要求和首要任务。火灾是高速列车在隧道内运行时最易发生、最危险、造成损失最大的灾害之一。高速列车车厢内部着火后,车窗玻璃可能被乘客敲碎或受热破裂形成通风口,进而形成开口火溢流,加之隧道纵向通风的作用,容易造成更大的人员伤亡和隧道结构损坏,因此对隧道内高速列车开口火溢流的行为特性研究可以为高速列车的应急处置和救援提供理论指导和
随着现代综合交通运输体系的发展,集装箱铁水联运在复合型国际物流通道中的战略地位日益凸显,成为我国货运体系发展的重要方向。铁水联运一定程度上高了港口作业的复杂度,对港口作业组织出新的要求。在“十四五”加快绿色港口建设的目标指导下,如何使得铁水联运港口在升多式联运全程一体化服务的同时,兼顾作业效率和环境效益,是当前亟需探讨的问题。本文围绕低碳背景下基于铁水联运港口堆场混堆方式的装卸作业优化问题展开研究
随着我国交通建设的蓬勃发展,山岭隧道的建设与日俱增,不可避免会穿越高水压富水地区。实际工程常采用注浆和带有防排水系统的复合式衬砌以保证高压富水隧道的安全施工及运营。目前施工中关于注浆参数以及排水系统限排水量的选取仅凭经验,缺乏不同参数对衬砌受力影响的系统研究。如果参数选取不当,不仅会提高施工成本、延迟工期,而且可能危及隧道行车安全,因此研究不同限排水量下注浆对复合式衬砌荷载和内力的影响规律具有重要
隧道工程施工及运营期间,常出现由于衬砌背后空洞引起的隧道病害问题,从而影响隧道结构耐久性,威胁隧道运营安全。本文以拱顶衬砌背后存在空洞条件下的隧道结构为研究对象,通过数值模拟和室内模型试验相结合的方法,针对衬砌背后空洞影响下隧道结构的开裂及其对隧道结构安全性的影响问题进行深入研究。主要工作及研究成果如下:(1)提出了衬砌背后空洞影响下隧道结构的开裂模式。考虑空洞的三维空间效应,对比分析不同尺寸空洞