【碩士】氣壓沉箱施工對(duì)周邊環(huán)境影響動(dòng)態(tài)數(shù)值模擬方法

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　　【碩士】氣壓沉箱施工對(duì)周邊環(huán)境影響動(dòng)態(tài)數(shù)值模擬方法　　學(xué)科專業(yè)：施工工程　　授予學(xué)位：碩士　　學(xué)位授予單位：同濟(jì)大學(xué)　　學(xué)位年度：2008　　本研究基于氣壓沉箱的旌工特點(diǎn)，提出了一套定量化評(píng)價(jià)氣壓沉箱施工對(duì)周嗣土體影響的數(shù)值模擬方法以及氣壓沉箱施工控制技術(shù)。本研究的創(chuàng)新性成果主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：(1)基于氣壓沉箱的特殊施工工藝，提出了一種能夠追蹤氣壓沉箱下沉施工全過(guò)程的非線性有限元?jiǎng)討B(tài)模擬方法與技術(shù)；(2)基于系列性的數(shù)值模擬和工況分析，定量化地分析了氣壓沉箱下沉?xí)r影響地層變形的主要參數(shù)及影響效果；(3)基于數(shù)值理論分析結(jié)果和特殊的施工工藝，提出了一套完整的氣壓沉箱施工控制技術(shù)和周同環(huán)境保護(hù)措施?！　? 本論文的主要研究?jī)?nèi)容由如下八部分組成。　　在論文的第1章中，簡(jiǎn)要介紹了課題來(lái)源、研究背景、研究意義與目的、研究?jī)?nèi)容、研究計(jì)劃以及主要?jiǎng)?chuàng)新之處。在論文的第2章中，系統(tǒng)地總結(jié)了國(guó)內(nèi)外氣壓沉箱工法的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展動(dòng)態(tài)，分析了一般基坑工程開(kāi)挖對(duì)周圍環(huán)境影響的研究方法及成果，在此基礎(chǔ)上結(jié)合國(guó)內(nèi)普遍應(yīng)用的沉井研究資料，詳細(xì)論述了國(guó)內(nèi)外學(xué)者在氣壓沉箱施工對(duì)周邊環(huán)境影響方面的研究成果。另外，還對(duì)非線性有限元分析方法在地下工程中的應(yīng)用作了簡(jiǎn)要的闡述?！　≡谡撐牡牡?章中，首先分析了自動(dòng)化氣壓沉箱下沉施工的工藝流程以及沉箱下沉施工對(duì)地層變形影響的主要因素。然后，基于沉箱分節(jié)下沉全過(guò)程的動(dòng)態(tài)受力特點(diǎn)以及物理力學(xué)模型，創(chuàng)新性地提出了一種能夠追蹤氣壓沉箱下沉施工全過(guò)程的非線性有限元?jiǎng)討B(tài)模擬方法和技術(shù)。　　在論文的第4章中，提出了不同于其它施工方法的沉箱實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)與方法，并分析了國(guó)內(nèi)首個(gè)采用自動(dòng)化氣壓沉箱方法施工完成的隧道風(fēng)井的監(jiān)測(cè)方案及數(shù)據(jù)，包括地表沉降、水平位移以及地下水位變化等?！　? 在論文的第5章中，利用上述提出的氣壓沉箱下沉施工全過(guò)程的非線性有限元?jiǎng)討B(tài)模擬技術(shù)，根據(jù)實(shí)際的施工狀況和條件，針對(duì)國(guó)內(nèi)首個(gè)采用自動(dòng)化氣壓沉箱方法的隧道風(fēng)井(地鐵7號(hào)線耀華路隧道風(fēng)井工程)，動(dòng)態(tài)模擬了沉箱下沉施工的整個(gè)過(guò)程，分析了沉箱下沉各階段對(duì)周邊地層變形的影響。基于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，比較分析了下沉各階段引起的地表沉降、土體水平位移以及工作室內(nèi)的土體隆起等，驗(yàn)證了本文所提出的氣壓沉箱動(dòng)態(tài)有限元模擬方法的合理性?！　? 在論文的第6章中，利用上述提出的氣壓沉箱下沉施工全過(guò)程的非線性有限元?jiǎng)討B(tài)模擬方法，定量化分析了土體彈性模量E、粘聚力C、內(nèi)摩擦角由、卸載再加載模量E。，等土性參數(shù)，工作室內(nèi)氣壓的大小，沉箱與土體間側(cè)摩阻力的大小以及毆置臨時(shí)擋土隔墻對(duì)氣壓沉箱施工的影響，系統(tǒng)性地分析了各種因素對(duì)氣壓沉箱施工以及周圍土體的影響效果?！　? 在論文的第7章中，基于以上定量化數(shù)值分析結(jié)果以及各種因素的影響效果，提出沉箱下沉施工的主要控制技術(shù)與保護(hù)措施，如沉箱箱體制作控制、下沉姿態(tài)控制、工作室內(nèi)氣壓管理、沉箱施工設(shè)備管理、高氣壓作業(yè)管理、下沉實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、沉箱壁外注漿、刃腳超挖控制、設(shè)置臨時(shí)擋土隔墻、局部地基加固等等?！　? 在論文的第8章中，對(duì)本文的研究工作與主要結(jié)論作了總結(jié)，并提出須進(jìn)一步研究的課題。　　　　

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