沉管隧道的沉降預(yù)測及其控制研究.pdf

1、研究沉管隧道的沉降問題,首先必須搞清楚引起沉管隧道沉降的原因以及沉降發(fā)生的內(nèi)在規(guī)律.論文首先對收集到的二十余座國內(nèi)外沉管隧道沉降實測資料進(jìn)行了系統(tǒng)地整理分析,以深入了解沉管隧道沉降的根本原因與內(nèi)在規(guī)律.研究表明,與其他建筑物相比,沉管隧道的沉降比較復(fù)雜,受到多種因素的綜合作用.從內(nèi)因方面來看,沉管隧道的沉降主要是由隧道基礎(chǔ)層、回淤夾層、擾動土層的壓縮變形特性以及地基土的卸載-再加載變形特性決定的;而從外因方面看,沉管隧道的沉降還受到潮汐

2、作用、區(qū)域地下水位的下降、車輛周期性動荷載、地震荷載的影響.論文的第二部分內(nèi)容是室內(nèi)試驗研究.根據(jù)沉管隧道基底壓縮層的分布情況和受力特點,分別對沉管隧道的基礎(chǔ)層、回淤土、擾動土以及原狀地基土的變形性質(zhì)進(jìn)行了室內(nèi)試驗研究.所開展的試驗工作以及取得的試驗成果可歸結(jié)為3大部分內(nèi)容.試驗的第一部分內(nèi)容是飽和軟粘土卸載—再加載變形性質(zhì)的室內(nèi)試驗研究.從沉管隧道的施工過程不難看出,沉管隧道基底地基土層的變形是一個卸載回彈-再加載壓縮變形的過程.考慮

3、到應(yīng)力路徑對土體變形性質(zhì)的重要性,論文首先采用Ansys有限元程序來分析沉管隧道施工過程中地基中各點應(yīng)力狀態(tài)的變化情況,并找出典型的應(yīng)力路徑,然后根據(jù)典型的應(yīng)力路徑進(jìn)行了飽和軟粘土的室內(nèi)卸載一再加載固結(jié)試驗.從試驗結(jié)果來看,該次試驗比較成功.試驗結(jié)果不但可以解析沉管隧道地基土層發(fā)生再壓縮變形的機理,而且可以直接應(yīng)用于隧道地基的沉降計算.試驗的第二部分內(nèi)容是回淤土的物理力學(xué)性質(zhì)試驗.這部分試驗主要包括泥漿在靜水中的沉積固結(jié)試驗和回淤土的固

4、結(jié)試驗.論文的第三部分內(nèi)容是沉管隧道的沉降計算.沉管隧道的沉降計算主要包括最終沉降量的計算以及沉降隨時間的變化情況兩部分內(nèi)容.從空間上看,沉管隧道的最終沉降量主要包括基礎(chǔ)層的壓縮變形和原狀地基土的再壓縮變形.對于基礎(chǔ)層壓縮量的計算,論文按施工過程將計算分成4種工況,并從理論計算、模型試驗、工程實例三個方面討論了各種工況下的基礎(chǔ)墊層壓縮量的計算問題.對于原狀地基土的再壓縮變形問題,由于隧道基底地基土中的應(yīng)力在隧道完工后并非增加,相反還有所