一、隧道施工引起土体变形的半解析分析（论文文献综述）
魏浩[1]（2021）在《小半径曲线隧道下穿建筑物引起地面沉降及对环境影响的研究》文中研究指明地铁是缓解城市交通拥堵压力、改善民生并提高土地使用率的有效办法,除已开通地铁的一线城市外,国内多数地区也已将其纳入到未来城市发展规划中。然而,受到城市规划的制约或既有建筑的影响,部分路段在修建地铁时,隧道盾构掘进路线不得已采用小半径曲线模式。相比直线掘进模式,小半径曲线隧道受到既有建筑、地下水渗流、岩土介质等周边环境因素的影响更大,对应的结构受力、地表沉降、推进速度等方面的研究资料相对有限,给地铁盾构隧道的工程设计、施工工艺及安全运维等方面带来一定困扰。为解决上述难题,揭示小半径曲线隧道盾构施工过程对周边环境的影响规律,本文以常州地铁2号线一期工程TJ02标盾构工程为案例,通过理论分析和数值模拟研究方法,并结合工程案例现场监测数据,对小半径曲线隧道盾构施工引起的地表及建筑物沉降进行了分析研究,并提出了相应的施工技术措施,为盾构以小半径曲线下穿建筑物施工提供一定的参考,对小半径曲线隧道施工工艺优化及周边环境维护与保障等方面具有一定的实际意义。论文主要研究内容和成果如下:（1）基于Mindlin解,利用分段积分法推导了小半径曲线隧道盾构开挖面不均匀附加推力、盾壳不均匀摩擦力、线路两侧盾尾间隙差异等所引起的地表变形计算公式,结合常州地铁2号线工程实例和数值模拟结果对公式进行了验证,并探讨了不平衡力差异系数、地层损失等对地表变形的影响规律。（2）小半径曲线盾构施工对周围地层的扰动因素以盾构侧壁摩擦力和地层损失为主,其中地层损失是地层沉降的决定因素。分析了地表沉降槽中心偏移量与线路两侧不平衡力差异系数的关系。（3）分析探讨了小半径曲线隧道下穿建筑时,地表竖向、水平及曲率变形对建筑物的影响。结合常州地铁2号线实际工程案例,通过数值模拟,对小半径曲线隧道下穿建筑时建筑结构受到扰动的稳定性进行分析,并提出了相应的安全控制措施。（4）渗流对小半径曲线隧道的长期沉降等有重要影响。针对小半径曲线盾构隧道的特点,基于复变函数的映射变换,推导了稳定渗流时曲线隧道周围土体中孔隙水压力分布、地层和隧道长期沉降的解析表达式,并将其运用到常州地铁2号线小半径曲线盾构隧道中进行验证分析。（5）分析了小半径曲线隧道在不同渗流条件下的孔隙水压力分布及长期沉降发展规律。并探讨了关键影响因素覆径比、土体与衬砌的相对渗透系数、曲线半径对孔压及地层沉降的影响规律。（6）由于地层环境的多变性,施工过程中需及时换填优质土,加强对周边环境的监测,依据地质探测和现场环境情况,设置合理的掘进参数,精准快速纠偏,最大程度地减小小半径曲线盾构施工对环境的影响。
卜旭东[2]（2021）在《盾构隧道施工对既有地下管线的影响研究》文中研究表明地铁隧道施工不可避免会对着周围环境产生一定影响,特别是当周围存在地下管线时,时常导致安全事故的发生。管线作为民生工程,一旦发生毁坏不仅会造成巨大经济损失,而且还产生严重的社会影响,因此研究地铁隧道施工引起的管线变形规律及其原位防护技术具有重要的现实意义和深远的理论意义。本文在总结国内外研究分析城市开挖工程对周围土层以及地下管线影响的基础上,运用FLAC3D数值仿真软件建立了管线-土体-隧道相互作用的三维模型,考虑了管线材质、直径、下卧层土体性质以及管线埋深、埋距等因素,具体研究了地铁隧道开挖工程对平行和正交地下管线的位移以及内力分布影响。此外,以天津某地铁区间工程为背景,结合现场监测数据,分析了特定条件下隧道开挖对既有地下管线的影响。主要取得如下结论:（1）隧道开挖对临近地下管线位移影响明显。水平管线竖向位移沿轴向不断增大,在管线远端达到最大,水平位移可以忽略不计;正交管线竖向位移曲线规律与地表沉降曲线类似,在管线中心处达到最大沉降,水平位移在管线两端向隧道掘进方向移动,靠近隧道向掘进反方向移动,在隧道处达到最大。（2）隧道开挖对管线内力影响明显,管线纵向弯矩沿轴线基本呈对称分布。平行管线前1/2段挠曲变形明显,正交管线两端挠曲变形较大,中间挠曲变形较小。管线上下发生向内翘曲变形,左右发生向外翘曲变形。从数值结果可以看出,平行管线变形以翘曲性状为主,正交管线变形以挠曲性状为主。从轴向力可以看出平行管线处于受压状态,正交管线在隧道直径范围外受压,在隧道直径范围内受拉。（3）材质不同管线在隧道开挖后的位移大致相同,刚度越大的管线抵抗土体变形的能力越强,则其产生的附加应力与弯矩较大。不同直径对管线位移影响不大,管线内力随直径的增大而增大。（4）管线竖向位移和水平位移随着土体弹性模量、粘聚力、内摩擦角的增大而减小,平行管线纵向弯矩随着土体弹性模量的增大而减小,随着土体粘聚力和内摩擦角的增大而增大;正交管线纵向弯矩与中间拉力随着土体弹性模量、粘聚力和内摩擦角的增大而减小,环向弯矩受土质变化影响较小。（5）管线竖向位移随着埋深的增大而增大,随着距隧道水平距离的增大而减小,远离隧道管线水平位移变化明显。离隧道较近,管线内力呈现随隧道开挖的波动变化,管线纵向弯矩、环向弯矩和轴力增大,距隧道水平距离不同,管线翘曲变形发生向隧道侧的旋转。
任恒[3]（2020）在《地铁隧道施工中垂直燃气管线沉降规律研究》文中提出随着城市地铁隧道建设的不断深入,因燃气管线断裂、泄漏等造成的事故频发,给城市的正常秩序以及居民的生产生活造成了影响,也对城市的安全带来了巨大的威胁。研究地铁隧道施工中垂直燃气管线的沉降规律,找出影响燃气管线的决定性因素,减少或避免实际工程应用中对管线的损伤、断裂以及泄漏事故,是目前急需解决的课题。模拟仿真技术的应用,可以为建立隧道施工模型提供了有效的手段。所以,本文采用FLAC3D模拟软件,以北京地铁廖公庄站-田村站区间地段为背景,选用了较为典型的管材为研究对象,建立了符合开挖条件的三维有限元模型,探讨了燃气管线的沉降规律,对预防实际施工工程中的燃气管线断裂、泄漏等事故具有重大现实意义。首先,使用FLAC3D软件对土体和管线进行建模,选用线弹性模型作为燃气管线的本构模型,选用摩尔-库伦模型作为土体的本构模型。为了达到预加固的效果,在开挖之前需对超前小导管完成注浆,通过增大隧道附近的岩土力学参数得以实现。在管线顶部和底部以及地表处各布置一排监测点,研究管-隧垂直交叉工况下的管线沉降规律。得出管线沉降曲线呈现出“V”型,与Peck曲线相似,曲线变化走势基本相同。最大沉降值点位于隧道中心正上方,符合高斯分布。管顶与管底的沉降曲线几乎重合,地表沉降值比管线沉降值大一些。其次,使用单一变量法,从管材、管径、埋深三个角度展开分析,建立不同工况下的模型。得出钢和铸铁的沉降曲线比较接近,然而PE管线的沉降变化较大,尤其是在-15m<x<15m范围内,沉降斜率变化较大。管线埋置较深时,此时与隧道的轴线距离较近,受到的影响较大。管径较大时,抵御土体的扰动能力相对较强,管线的沉降值较小。管径较小时,抵御土体的扰动能力相对较弱,管线的沉降值较大。改变壁厚的大小,并没有对管线的沉降值产生变化,说明壁厚的影响很小,可以忽略。图[16]表[8]参[55]
石福彬[4]（2020）在《地铁盾构下穿既有构筑物沉降变形分析与防护技术研究》文中认为随着社会经济不断发展,越来越多的城市通过修建地铁来缓解交通压力。盾构法施工以其安全、信息化、机械化及对地面交通影响较小等优点在城市地铁建设中得到了广泛应用。由于地铁盾构施工穿越既有构筑物时,不可避免地会对构筑物造成一定的影响,因此,如何提前预判沉降变形趋势并及时采取有针对性的防护措施已成为地铁盾构施工面临的亟待解决的关键技术问题。因此,本文在风险识别的基础上,采用数值模拟和现场沉降监测等手段,通过沉降变形分析,针对性的提出了地铁盾构下穿既有构筑物防护技术措施,研究认识具有一定的工程意义。本文以杭州地铁5号线打铁关站-宝善桥站区间的盾构施工为依托,通过查阅文献和地铁施工相关规范确定了区间盾构施工穿越时高风险源,利用MIDAS/GTS、PLAXIS有限元软件模拟了盾构穿越既有构筑物的施工过程,重点分析了在穿越过程中对既有构筑物带来的影响规律,针对风险源布设监测网,通过有限元模拟结果和实测数据的对比,综合分析了盾构施工时的沉降规律,提出了风险源在盾构施工穿越过程中的防护技术措施,并利用监测网数据和防护技术措施及已有的施工经验不断调整盾构施工时的参数,将既有构筑物的影响降到最小,为以后此类工程的施工提供一定的借鉴。主要研究认识有:（1）本文在确定风险源时,主要调查了既有构筑物的的工程概况影响到施工安全稳定性,按照各建筑物建设年代、距离基坑的远近、基础形式等因素,对构筑物进行安全评估,确定了一级风险源环城北路隧道、建北桥、京杭大运河魂码头。按照风险源结构不同,采用有限元MIDAS/GTS、PLAXIS软件分别建立了该工程风险源三维和二维模型,计算并分析得出盾构穿越既有构筑物地面的最大沉降量,理论得出盾构穿越施工会影响到既有构筑物的正常使用,在盾构施工穿越既有构筑物时沉降量达到最大值,据此得到盾构施工时地层参数及施工扰动是穿越的影响最大因素,据有限元模拟分析,如果不采取防护技术措施,可能会影响既有构筑物安全和正常使用。（2）根据数值模拟结果针对风险源布控了监测网,分析了试验段几个特殊点的监测数据,结果表明实际工况下盾构施工开挖面接近监测点时沉降变形将会增加。利用试验段特殊点的监测数据与数值模拟进行了对比,变形趋势大致相同,实际监测值有增大趋势,并验证了有限元模型预测的可靠性以及参数的合理性。利用监测网的监测数据弥补了数值模拟理论分析的不足,通过数据对比,为盾构施工穿越既有构筑物具有工程指导意义。（3）在有限元模拟结果和实际监测数据的理论指导下,结合相关文献资料、规范以及实际施工经验,为了使盾构施工时的沉降达到控制值以内,不影响既有构筑物的安全性能和正常使用,得出了盾构施工防护技术措施,同时利用布置好的监测网,加强对盾构施工穿越既有构筑物的沉降进行实时监测,来验证防护措施的有效性。
吴迪[5]（2020）在《小半径曲线盾构施工对周边土体位移的影响分析》文中指出随着我国城市化进程的飞速发展,城市地面交通压力日趋严重,地铁建设是有效缓解地面交通压力的重要手段,但城市区域内错综复杂的地上和地下结构物为地铁直线线路设计造成诸多不便,而小半径曲线隧道的应用为解决该问题提供了方向。小半径曲线盾构施工区别于直线盾构,受曲线段转弯纠偏、刀盘超挖、盾构机姿态调整、千斤顶不平衡推力等因素的影响,曲线内外侧土体差异扰动,隧道周边土体变形规律有较大差别,因此,研究小半径曲线盾构施工对周边土体位移的影响规律具有重要意义。本文在总结前人研究的基础上,结合实际工程,综合采用现场实测、理论分析和数值模拟的手段,研究了郑州黏性土地层中小半径曲线盾构施工对周边土体位移的影响规律,主要研究内容和结论如下:（1）采用现场实测对小半径曲线盾构施工引起的周边土体位移变化规律进行分析。小半径曲线盾构施工会造成横向地表沉降最大值位置向曲线内侧偏移,地表沉降槽具有非对称性;由于盾构机转向对外侧土体具有挤压作用,曲线外侧距离隧道较近的土层沉降较小,甚至引起隆起;与直线盾构隧道不同,曲线隧道左右两侧土体水平位移变形曲线呈非对称性,曲线外侧土体受盾壳的挤压作用,背离隧道移动,曲线内测土体因刀盘超挖,土体卸载,位移朝向隧道方向。（2）基于位移反算法,综合考虑衬砌刚度折减、隧道曲率半径、注浆层凝固过程、千斤顶不平衡推力等因素对小半径曲线盾构施工进行全过程模拟,并与实测数据对比,验证其可靠性。（3）基于单因素分析法,研究不同曲率半径、千斤顶不平衡推力和注浆压力对隧道周边土体位移的影响。在曲率半径250500m范围,地表沉降最大值及其偏移量随曲率半径的减小而增大;在左、右侧千斤顶推力比12.5倍范围,地表沉降最大值及其偏移量与推力比的增大呈正相关;注浆压力的增大,对地表沉降的抑制效果明显,注浆压力从0.10Mpa增大至0.25Mpa,地表最大沉降量减小约30%。（4）将修正Peck公式的预测结果与数值模拟和现场监测数据对比,表明其在曲线盾构施工中的适用性较好,计算结果较为准确。（5）基于本文的工程经验和研究成果,提出了小半径曲线盾构施工的控制措施,以期为类似工程的设计和施工起到一定指导作用。
张贺[6]（2020）在《双线暗挖隧道侧穿既有综合管廊的地表沉降研究》文中认为随着中国城镇人口的不断增加,城市交通与管网的压力不断增大,综合管廊与地铁建设需要进一步加快。在地下管线密集、轨道交通等区域优先建设综合管廊会有更大的社会效益。也不可避免的产生隧道侧穿上部管廊的问题,隧道侧穿上部管廊结构的工程安全问题主要体现在对周围环境安全的影响。因此,研究双线隧道侧穿既有管廊的地表沉降规律,具有重要的现实意义。本文以北京市八号线三期王府井段工程为依托,采用三维数值分析、理论分析、现场实测等方法,对双线暗挖隧道侧穿既有管廊的位移、应力以及不同工况下地层沉降规律进行了研究。对比无管廊结构下双线隧道开挖的沉降规律,分析管廊结构及其施工过程对下部隧道施工产生地表沉降的控制作用。成果如下:（1）受右线隧道开挖进度较快的影响,同一监测剖面中,管廊右侧竖向位移以及剪应力均大于左侧。双线隧道的开挖对两侧管廊均有一定影响,管廊竖向位移、剪应力主要受距离较近的施工隧道控制。（2）当上部管廊间距一定时,隧道中心轴线位于管廊中心轴线内部时,随着隧道间距的逐渐减小,最大沉降量逐渐增加。当下部隧道间距一定时,随着管廊间距的逐渐减小,两次施工产生的沉降槽宽度也随之减小,沉降槽宽度与管廊间距呈现线性关系。相较于下部隧道间距变化对于沉降槽宽度以及地表沉降槽形状的影响,上部管廊间距变化产生的更加显着,具有决定性作用。（3）既有管廊及其施工过程的存在可以有效减小下部隧道开挖引起的地表沉降。管廊间距为3D时对地层的控制较好。管廊结构及其施工过程的存在对地层沉降具有控制作用,当管廊轴线竖向投影位于隧道外侧时,导致下部隧道开挖沉产生的降槽宽度减小.当其水平投影位于隧道内侧时,会导致下部隧道开挖产生的沉降槽宽度增大.当管廊轴线水平投影与隧道轴线重合时,管廊结构及其施工过程不会影响相应的沉降槽宽度。（4）通过对实测数据的分析发现,随管廊间距的不断减小,地表沉降槽形状逐渐由“W形”形演变为“V”形。采用Peck公式对双线暗挖隧道施工沉降进行适用性分析,仅有C值为0.68的2-2监测剖面沉降规律符合Peck公式。表明当C?0.68时,类似工况下,地表沉降仍可使用Peck公式进行预测。
刘云壮[7]（2019）在《地铁盾构下穿施工对既有建筑物沉降影响研究》文中进行了进一步梳理随着中国城市化进程不断发展,交通问题的解决刻不容缓。地铁不仅舒适快捷而且充分利用地下空间,作为缓解城市交通拥堵、便利出行的重要手段在我国得到了快速发展,因此对于地铁盾构施工对上部建筑物影响的研究很有现实意义并且亟待深入。本文以中国某城市地铁隧道盾构下穿建筑物施工为工程背景,建立地铁盾构施工下穿既有建筑物的三维有限元数值模型,着重分析了盾构施工过程中地层、建筑桩基、建筑上部结构的沉降规律,得到了一些很有意义的研究成果。本文的主要研究内容如下:（1）采用大型有限元软件Midas GTS建立了施工场地上方无建筑物的地铁盾构开挖三维有限元数值模型。通过数值模型计算结果分析盾构开挖过程中地表沉降分布规律并与经验公式法计算结果进行对比;（2）基于地铁盾构下穿既有建筑物的实际工程,考虑土体-隧道结构-建筑桩基共同作用的工程原理,建立盾构下穿既有建筑物的模型,通过对三维数值模型计算的结果进行处理,分析了地铁隧道盾构下穿既有建筑物施工引起地表沉降的分布规律。通过计算既有建筑物桩基的总沉降和沉降差对既有建筑物的安全性进行评估,最后归纳了建筑物沉降控制措施,为实际工程提供理论指导;（3）选取盾构施工法参数管片厚度、管片弹性模量和掘进压力进行三因素四水平正交试验,进行这三个参数对地表沉降、建筑沉降和管片衬砌变形影响的研究,以地表最大沉降值作为评判标准得到三个参数最优组合并进行参数影响性分析,最终得到三个参数对地表沉降影响的主次顺序;（4）介绍了 BP神经网络基本理论,根据三因素四水平正交试验设计方案计算的数据运用MATLAB程序平台建立了 BP神经网络模型来对盾构施工过程地表最大沉降进行预测,通过运算测试样本来进行结果比对,对BP神经网络预测盾构施工地表最大沉降值的可行性进行研究。
赵文才[8]（2019）在《大纵坡小曲线半径盾构隧道下穿对铁路变形的影响研究》文中提出随着我国城市化进程的加快,越来越多的人在城市定居,交通出行问题成为阻碍城市发展的热点问题。而地铁作为交通工具一种,具有运输量大、方便、快捷等优点,备受到城市轨道交通规划者关注。随着地铁规划和建设,线路规划和盾构环境越来越复杂,其下穿建筑物、铁路和桥梁工程项目日益增多,为盾构隧道施工提出了较高要求。本文以郑州某地铁出入段线大纵坡小曲径盾构隧道下穿不同路基形式的铁路为工程背景,采用数值模拟、现场监测和理论计算相结合的方式,研究了大纵坡小曲径盾构隧道下穿铁路施工引起的轨道、路基和土体位移变化规律等。具体研究内容如下:（1）土体、路基和轨道位移影响因素及控制值标准。分析大纵坡小曲径盾构隧道下穿不同路基形式铁路引起的土体、路基和轨道位移影响因素,结合相关规范或规定提出土体、路基和轨道位移的控制值标准,为数值模拟分析与现场监测结果评价提供依据。（2）土体、路基和轨道位移的控制措施。采用迈达斯（GTS）对大纵坡小曲径盾构隧道下穿铁路施工进行模拟分析,提出控制大纵坡小曲径盾构隧道迎坡推力和转向需求超挖,可有效降低土体、路基和轨道位移,需加强对穿越桩基础和箱涵部分的监测。（3）土体、路基和轨道位移的变化趋势。数值模拟和现场监测结果表明,大纵坡盾构隧道左线和右线施工引起地表和轨道沉降槽呈非对称“W”型,地表和轨道沉降均随距盾构隧道中心线距离的增大而减小。相比于未加固土体,常规加固可以降低土体竖向位移量幅度约为30%,而加强加固降幅多达50%。与普通盾构隧道相比,大纵坡小曲径盾构隧道施工过程中引起土体、路基和轨道位移量大30%左右。土体固结作用引起的先施工隧道平均比后施工隧道大10%30%。（4）土体、路基和轨道位移之间的相互关系。数值模拟和现场监测表明,土体荷载分布不同是盾构隧道下穿产生的土体和轨道位移差异的主要因素,土体荷载分布主要受路基形式影响。轨道刚度对地表沉降具有缓冲和扩散作用,轨道沉降影响范围平均比地表横向沉降影响范围宽25%。盾构隧道曲线对箱涵倾斜具有加剧作用,箱涵上部轨道沉降主要受箱涵倾斜的影响。
黄晨阳[9]（2019）在《转角隧道施工地表沉降规律及数值模拟》文中研究说明近年来,随着城市建设的快速推进,地表土地资源日益紧张,城市大量的高压输电线路不仅影响环境美观而且也使得周围土体利用效率大大降低。解决这类问题的最佳方案就是输电线路“入地”,通过在城市中心城区修建电力隧道,将原本受空间、外部环境影响较大的高压线路整体布置在地下隧道中,降低受天气等恶劣条件影响所带来的安全隐患。另一方面,隧道施工不可避免的对岩土体进行扰动,引发地表沉降。尽管对走向顺直的隧道开挖引起地表沉降的相关研究较多,但对转角部位开挖引起的地表沉降研究还十分匮乏,相关经验严重不足。本文以大连南雁四回路高压输电工程中的渐变式大断面90°扩挖转角隧道为工程背景。根据设计要求采用midas GTS NX有限元软件重点研究转角隧道施工过程中地表沉降规律,并与现场实测值进行对比,验证了数值模型的合理性,分析了隧道围岩的应力、位移等结果,为相似工程提供工程设计经验,并得到以下结论:（1）转角隧道模拟结果显示,地表沉降曲线近似的沿断面中心线对称分布,且距离中心线越远,沉降越小,模拟地表最大沉降量为3.94mm,现场监侧值为4.0mm,与现场监测值吻合良好。地表沉降值均随监测天数的增长波动式增大,在转角隧道变截面段沉降值较大。（2）隧道拱顶上方地层产生沉降变形,同一断面沉降从地表到隧道拱顶逐渐增大,在隧道拱顶周围沉降变形达到最大。隧道断面的拱顶沉降规律根据与开挖面的相对位置分为3个阶段:开挖前期上方围岩变形缓慢阶段,开挖面通过时沉降速率迅速变大阶段和开挖面远离时沉降趋于稳定阶段;在隧道仰拱以下产生地层隆起变形,地层隆起距离仰拱越近,变形越大,在隧道底部仰拱附近隆起值达到最大。（3）采用中隔壁法开挖时,在中隔壁与拱顶连接处产生应力集中,拱顶和仰拱的应力和变形明显大于两侧边墙,横向钢支撑对边墙的稳定起到良好的效果。（4）当隧道开挖完毕以后,应及早施加初期支护（衬砌）,衬砌与隧道围岩协同变形,施加了钢支撑以后,围岩-衬砌-钢支撑形成了一个强有力的结构体,模拟最大地表沉降值由无支护时的11.23mm变为及时施加支护时的3.94mm,表明衬砌和钢支撑组成的支护结构体系可以很好的抑制地表变形。
沈华伟[10]（2019）在《水位波动条件下盾构隧道开挖渗流场与稳定性研究》文中认为在我国滨海地区,隧道工程建设中经常会遇到穿江越海的情况,江底隧道可以有效缓解城市、城际交通拥堵问题,提高居民出行效率,海底隧道是重要的跨海交通基础设施之一,能极大改善沿海地区的交通和社会经济。盾构法是土质或软岩地基中水下隧道建设的主要工程方法。水下盾构隧道在建设过程中,作用于开挖掘进面的动水条件可使其周围土体的应力和孔压分布变得极为复杂,易引起开挖面的透水或失稳事故。本文针对水位波动条件下盾构隧道稳定性问题,结合杭州市庆春路过江隧道工程,通过渗流场数值计算、极限平衡法半解析分析、上限分析法半解析分析、流固耦合数值模拟等手段进行研究与进一步完善,本文的主要工作与相应结论包括:（1）采用有限元软件COMSOL Multyphysics,建模分析了水位波动条件下盾构隧道开挖面附近渗流场,研究了土体参数对开挖面前方非稳态渗流场的影响,改进了已有极限平衡分析研究中的不足,提出了一种新的渗透力计算方法。一系列数值计算结果表明:渗流场中各水力要素的波动及传播是由土体渗透系数与单位储水量的比值决定的,随着土体的渗透性降低和单位储水量的升高,楔形体中水平向渗透力Fx波动的幅值与最大值均逐渐减小,相对于边界水位波动的相位滞后现象也越发显着。在进行支护力计算时应考虑到模型不同块体内、不同方向上渗透力之间的相位差所带来的影响。（2）结合二维有限元渗流场数值计算,对水位波动条件下盾构隧道开挖面的稳定性进行极限上限分析,研究了二维、三维渗流场计算的差异,计算了水位波动条件下开挖面支护力上限解,并与已有研究中的极限平衡解进行对比。结果表明:在孔压波动的传播规律上,二维模型与三维模型展示出的规律是一致的,而在孔压响应的绝对值与各时刻孔压分布的形态上有所区别。二维模型低估了开挖面前的水平渗流影响,高估了浅部土体中的竖向渗透。非稳态渗流在二维极限分析模型与三维极限平衡模型里极限支护力计算中带来的影响程度相近。（3）在有限元软件COMSOLMultyphysics中使用流固耦合渗流控制方程对水位波动条件下盾构隧道开挖面前的渗流场进行数值计算,将所得结果与非耦合方法计算得出的渗流场进行对比,研究了两种计算方法在水力要素及其传播规律、渗透力计算中的差异。结果表明:无论是采用流固耦合还是非耦合数值计算,土体中的水头在波动及波动传播过程中遵循相同的规律。对于楔形体中的水平向渗透力,流固耦合的计算结果波动幅值更大,非耦合的计算结果与边界波动水位的滞后相位差更大。对于楔形体与棱柱体中的竖向渗透力,非耦合的计算结果波动幅值更大,两种结果没有显着的相位差。Biot系数α对流固耦合计算楔形体水平渗透力Fx有一定影响,但程度有限。
二、隧道施工引起土体变形的半解析分析（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、隧道施工引起土体变形的半解析分析（论文提纲范文）
（1）小半径曲线隧道下穿建筑物引起地面沉降及对环境影响的研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状及分析 |
| 1.2.1 盾构施工引发地面沉降预测方法研究现状 |
| 1.2.2 盾构下穿建筑物对环境影响研究 |
| 1.2.3 小半径曲线隧道盾构掘进工艺研究现状 |
| 1.2.4 研究现状总结 |
| 1.3 本文主要研究工作 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 2 小半径曲线隧道下穿建筑物引起地面沉降解析解计算 |
| 2.1 盾构掘进地表沉降变形规律 |
| 2.2 小半径曲线隧道盾构施工地表变形计算 |
| 2.2.1 小半径曲线隧道盾构掘进力学模型及假定 |
| 2.2.2 开挖面附加推力引起的地表变形 |
| 2.2.3 盾构与土体摩擦力引起的地表变形 |
| 2.2.4 同步注浆引起的地表变形 |
| 2.2.5 地层损失沉降 |
| 2.2.6 建筑荷载及土体自重引起沉降分析 |
| 2.2.7 小半径曲线隧道盾构施工引起地表的总变形 |
| 2.3 工程案列研究 |
| 2.3.1 项目概况和现场测量 |
| 2.3.2 地面沉降计算 |
| 2.3.2.1 纵断面地表变形 |
| 2.3.2.2 横断面地表变形曲线 |
| 2.3.3 公式对比分析 |
| 2.4 讨论 |
| 2.4.1 开挖面不均匀附加推力的影响 |
| 2.4.2 盾壳不均匀摩擦力的影响 |
| 2.4.3 地层损失对地表变形的影响 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 小半径曲线隧道下穿建筑物数值模拟 |
| 3.1 关于有限差分法软件 |
| 3.2 有限差分模型的建立 |
| 3.2.1 小半径曲线隧道盾构施工过程与地层损失分析 |
| 3.2.2 数值计算的基本假定及模拟过程 |
| 3.2.3 常州地铁2 号线工程概况 |
| 3.2.3.1 工程概况 |
| 3.2.3.2 场地地形地貌特征 |
| 3.2.3.3 工程水文情况 |
| 3.2.4 土体本构模型以及物理力学参数的确定 |
| 3.2.5 模型尺寸以及单元数量的确定 |
| 3.2.6 上部结构荷载及边界条件施加 |
| 3.3 隧道盾构掘进模拟方法与步骤 |
| 3.4 数值模拟结果及盾构掘进参数影响分析 |
| 3.4.1 右线曲线隧道开挖完成的数值模拟结果 |
| 3.4.2 注浆压力的影响 |
| 3.4.3 掘进速度的影响 |
| 3.4.4 土舱压力的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 小半径曲线隧道盾构施工对建筑物的影响分析 |
| 4.1 工程概况 |
| 4.2 小半径曲线隧道盾构掘进对周边建筑物的影响分析 |
| 4.2.1 小半径曲线隧道施工引起的地表竖向变形对建筑物的影响 |
| 4.2.2 小半径曲线隧道施工引起的地表水平变形对建筑物的影响 |
| 4.2.3 小半径隧道施工引起地表曲率变形对建筑物的影响 |
| 4.3 小半径曲线盾构隧道穿越建筑物数值模拟 |
| 4.3.1 地表建筑模型的建立方法 |
| 4.3.2 小半径曲线盾构穿越建筑物扰动分析 |
| 4.3.2.1 建筑结构稳定性分析 |
| 4.3.2.2 盾构扰动引起建筑结构应力分析 |
| 4.3.3 小半径曲线隧道穿越建筑物致地表沉降的安全控制措施 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 小半径曲线隧道盾构施工对环境的影响分析 |
| 5.1 小半径曲线盾构隧道渗流形式及渗流等效 |
| 5.1.1 小半径曲线盾构隧道渗流的形式 |
| 5.1.2 小半径曲线盾构隧道渗流的等效处理 |
| 5.2 地下水渗流特性解析解 |
| 5.2.1 基本假设 |
| 5.2.2 计算模型 |
| 5.2.3 保角变换 |
| 5.2.4 边界条件 |
| 5.2.5 土体渗流场及渗流量表达式解析解 |
| 5.2.6 隧道衬砌的渗水量 |
| 5.2.7 小半径曲线隧道渗流场及渗流量的解析解 |
| 5.2.8 渗流引起的地表沉降 |
| 5.3 数值模拟 |
| 5.3.1 工程背景与数值模型 |
| 5.3.2 渗流量的确定 |
| 5.3.3 孔压分布规律及对比验证 |
| 5.3.4 渗流导致的沉降及对比验证 |
| 5.3.5 渗流导致的流沙管涌影响分析 |
| 5.4 讨论 |
| 5.4.1 覆径比影响 |
| 5.4.2 相对渗透系数影响 |
| 5.4.3 曲线半径的影响 |
| 5.5 小半径曲线盾构隧道穿越建筑施工对环境影响最小化措施 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间研究成果 |
| 致谢 |
（2）盾构隧道施工对既有地下管线的影响研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 隧道开挖对周围土体变形的影响研究 |
| 1.2.2 隧道开挖对地下管线变形影响研究现状 |
| 1.2.3 隧道开挖对地层位移和管线变形控制措施研究 |
| 1.2.4 研究现状评价 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第二章 地下管线受力机理及盾构开挖数值实现 |
| 2.1 管线分类 |
| 2.1.1 按用途分类 |
| 2.1.2 按相对刚度分类 |
| 2.2 地下管线变形机理 |
| 2.3 地下管线受力机理 |
| 2.3.1 刚性管线 |
| 2.3.2 柔性管线 |
| 2.4 基于FLAC~(3D)的盾构隧道数值模拟 |
| 2.4.1 FLAC~(3D)简介 |
| 2.4.2 本构模型 |
| 2.4.3 基本假定 |
| 2.4.4 参数选取 |
| 2.4.5 施工模拟 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 隧道施工对平行管线的影响分析 |
| 3.1 管线参数的敏感性影响 |
| 3.1.1 计算模型与边界条件 |
| 3.1.2 管线材质的影响 |
| 3.1.3 管线直径的影响 |
| 3.2 下卧层土质条件对地下管线的影响 |
| 3.2.1 弹性模量的影响 |
| 3.2.2 粘聚力的影响 |
| 3.2.3 内摩擦角的影响 |
| 3.3 管线与隧道相对位置的影响 |
| 3.3.1 垂直距离的影响 |
| 3.3.2 水平距离的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 隧道施工对正交管线的影响分析 |
| 4.1 管线参数的敏感性影响 |
| 4.1.1 数值模型的建立 |
| 4.1.2 管线材质的影响 |
| 4.1.3 管线直径的影响 |
| 4.2 下卧层土质条件对地下管线的影响 |
| 4.2.1 弹性模量的影响 |
| 4.2.2 粘聚力的影响 |
| 4.2.3 内摩擦角的影响 |
| 4.3 管线与隧道距离的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 隧道施工对既有管线影响工程实例分析 |
| 5.1 工程背景及地质条件 |
| 5.1.1 工程背景 |
| 5.1.2 工程地质条件 |
| 5.2 基于FLAC~(3D)的数值分析 |
| 5.2.1 基本假定 |
| 5.2.2 计算模型 |
| 5.3 结果分析 |
| 5.3.1 模拟结果与监测结果对比 |
| 5.3.2 位移分析 |
| 5.3.3 内力分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论和展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
（3）地铁隧道施工中垂直燃气管线沉降规律研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究目的及意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 地铁隧道施工中土层沉降影响研究现状 |
| 1.3.2 地铁隧道施工中邻近管线沉降影响研究现状 |
| 1.4 研究内容 |
| 2 地铁隧道施工中垂直燃气管线沉降影响理论分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 盾构法概述 |
| 2.2.1 盾构法简介 |
| 2.2.2 盾构法优缺点 |
| 2.3 盾构法施工引起地层沉降影响因素 |
| 2.4 管线受力机理分析 |
| 2.4.1 径向应力 |
| 2.4.2 纵向应力 |
| 2.4.3 环向应力 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 地铁隧道施工中垂直燃气管线沉降规律数值模拟 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 FLAC3D简介 |
| 3.3 本构模型 |
| 3.3.1 线弹性模型 |
| 3.3.2 摩尔-库伦模型 |
| 3.4 建立数值计算模型 |
| 3.4.1 建模分析 |
| 3.4.2 基本假定 |
| 3.4.3 确定计算参数 |
| 3.4.4 确定模型尺寸及边界条件 |
| 3.4.5 管-隧空间相对位置 |
| 3.4.6 模型监测布置 |
| 3.5 计算结果分析 |
| 3.5.1 地表沉降分析 |
| 3.5.2 管线沉降分析 |
| 3.5.3 管线与地表沉降对比分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 地铁隧道施工中垂直燃气管线沉降影响因素及监测防控措施 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 管线沉降影响因素分析 |
| 4.2.1 管线材质不同对管线沉降的影响 |
| 4.2.2 管线直径不同对管线沉降的影响 |
| 4.2.3 管线埋深不同对管线沉降的影响 |
| 4.3 管线监测布置 |
| 4.3.1 监测目的 |
| 4.3.2 监测对象 |
| 4.3.3 监测设计原则 |
| 4.3.4 监测方法 |
| 4.4 管线防控措施 |
| 4.4.1 管线探查措施 |
| 4.4.2 管线控制措施 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果 |
（4）地铁盾构下穿既有构筑物沉降变形分析与防护技术研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 研究技术路线 |
| 第二章 盾构下穿既有构筑物风险源识别 |
| 2.1 工程概况 |
| 2.2 工程地质与水文地质条件 |
| 2.2.1 工程地质条件 |
| 2.2.2 水文地质条件 |
| 2.2.3 特殊性岩土及不良地质 |
| 2.3 区间盾构施工工艺 |
| 2.4 盾构施工区间风险源识别 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 盾构施工下穿既有构筑物变形规律数值模拟 |
| 3.1 有限元软件选取 |
| 3.2 盾构下穿结构参数选取 |
| 3.2.1 盾构穿越结构土层物理力学参数选取 |
| 3.2.2 盾构穿越结构数值参数选取 |
| 3.3 盾构下穿环城北路地下通道数值模拟 |
| 3.3.1 环城北路地下通道工程概况 |
| 3.3.2 单元选取及数值模拟 |
| 3.4 下穿京杭运河建北桥数值模拟 |
| 3.4.1 京杭运河建北桥概况 |
| 3.4.2 盾构穿越京杭大运河建北桥影响分析 |
| 3.5 盾构穿越京杭大运河魂码头数值模拟 |
| 3.5.1 京杭大运河魂码头概况 |
| 3.5.2 盾构穿越京杭大运河魂码头影响分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 既有构筑物的变形监测与结果分析 |
| 4.1 盾构施工对既有结构监测方案设计 |
| 4.1.1 监测目的与等级 |
| 4.1.2 监测内容 |
| 4.1.3 盾构施工穿越既有构筑物控制标准 |
| 4.2 监测点布置 |
| 4.2.1 测点数量 |
| 4.2.2 构筑物竖向位移(沉降)监测点的布设 |
| 4.2.3 风险源重点监测 |
| 4.3 预测沉降与实际监测沉降对比 |
| 4.3.1 环城北路地下通道预测数据与监测对比 |
| 4.3.2 京杭大运河建北桥预测数据与监测数据对比 |
| 4.3.3 京杭大运河魂码头预测数据与监测数据对比 |
| 4.4 地铁盾构施工造成既有构筑物沉降影响因素 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 盾构施工穿越构筑物防护技术措施 |
| 5.1 盾构施工穿越既有构筑物控制措施及依据 |
| 5.2 盾构下穿地下通道防护措施 |
| 5.2.1 盾构下穿地下通道风险分析 |
| 5.2.2 盾构下穿地下通道防护措施 |
| 5.2.3 风险源监测点复核 |
| 5.3 盾构下穿桥梁的防护措施 |
| 5.3.1 盾构下穿建北桥风险分析 |
| 5.3.2 盾构穿越桥梁防护措施 |
| 5.3.3 风险源监测点复核 |
| 5.4 盾构下穿京杭运河魂码头的防护措施 |
| 5.4.1 防护措施 |
| 5.4.2 监测点复核 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间的研究成果 |
| 致谢 |
（5）小半径曲线盾构施工对周边土体位移的影响分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1.绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 盾构施工对土体扰动的研究现状 |
| 1.2.2 小半径曲线盾构施工研究现状 |
| 1.3 研究现状小结 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 2.盾构施工引起的地层扰动机理 |
| 2.1 地层损失理论 |
| 2.1.1 土体损失 |
| 2.1.2 受扰动土体的固结沉降 |
| 2.2 盾构施工引起的地表沉降机理 |
| 2.2.1 盾构施工的几何效应 |
| 2.2.2 盾构施工的力学效应 |
| 2.2.3 土层扰动的时效性理论 |
| 2.3 本章小结 |
| 3.工程实例与实测数据分析 |
| 3.1 郑州地铁三号线工程概况 |
| 3.2 地铁三号线贾鲁河出入场线工程概况 |
| 3.2.1 工程地质条件 |
| 3.2.2 工程水文条件 |
| 3.3 实验监测方案 |
| 3.3.1 测点布设方案 |
| 3.3.2 监测频率及控制值 |
| 3.4 实测数据分析 |
| 3.4.1 地表竖向位移分析 |
| 3.4.2 土体分层沉降分析 |
| 3.4.3 深层土体水平位移分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4.小半径曲线盾构施工全过程模拟 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 迈达斯GTS有限元软件介绍 |
| 4.3 模型的建立与土层参数选取 |
| 4.3.1 基本假定 |
| 4.3.2 整体模型的建立 |
| 4.3.3 土体本构关系及土层参数 |
| 4.4 数值模拟过程及基本参数 |
| 4.4.1 建模流程 |
| 4.4.2 开挖面支护力 |
| 4.4.3 注浆层的模拟 |
| 4.4.4 千斤顶推力分组 |
| 4.4.5 盾构掘进过程模拟 |
| 4.5 模拟数据分析 |
| 4.5.1 小半径曲线盾构施工引起的地表沉降 |
| 4.5.2 小半径曲线盾构施工引起的深层土体水平位移 |
| 4.6 本章小结 |
| 5.曲线盾构施工土体位移影响因素分析 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 不平衡推力比对土体位移的影响 |
| 5.2.1 不平衡推力比对地表沉降的影响 |
| 5.2.2 不平衡推力比对土体水平位移的影响 |
| 5.3 曲率半径对土体位移的影响 |
| 5.3.1 曲率半径对地表沉降的影响 |
| 5.3.2 曲率半径对土体水平位移的影响 |
| 5.4 盾尾注浆对土体位移的影响 |
| 5.4.1 注浆压力对地表沉降的影响 |
| 5.4.2 注浆压力对土体水平位移的影响 |
| 5.5 曲线盾构施工引起的地表沉降预测 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 小半径曲线隧道盾构施工控制技术 |
| 6.1 小半径曲线盾构施工的重难点问题 |
| 6.1.1 对土体造成更大扰动 |
| 6.1.2 隧道轴线控制难度大 |
| 6.1.3 管片开裂、错台及破损 |
| 6.2 小半径曲线盾构施工地层变形控制 |
| 6.2.1 土仓压力设定 |
| 6.2.2 盾构推进速度与出土量控制 |
| 6.2.3 同步注浆与二次注浆 |
| 6.3 小半径曲线盾构施工轴线控制技术 |
| 6.3.1 小半径曲线盾构施工铰接装置的使用 |
| 6.3.2 小半径曲线盾构施工超挖刀的使用 |
| 6.4 小半径曲线盾构施工隧道整体外偏控制技术 |
| 6.4.1 管片侧向分力的控制 |
| 6.4.2 注浆控制 |
| 6.4.3 轴线预偏技术 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 |
（6）双线暗挖隧道侧穿既有综合管廊的地表沉降研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景与项目依托 |
| 1.2 研究目的与研究意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 常用地层变形预测分析方法 |
| 1.3.2 穿越工程研究现状 |
| 1.4 研究中存在的问题 |
| 1.5 主要研究内容与技术路线 |
| 1.5.1 主要研究内容 |
| 1.5.2 技术路线 |
| 2 隧道侧穿对既有管廊影响分析 |
| 2.1 工程概况 |
| 2.2 工程地质与水文地质条件 |
| 2.2.1 工程地质条件 |
| 2.2.2 水文地质条件 |
| 2.3 Midas软件介绍 |
| 2.4 模形建立与监测布设 |
| 2.4.1 模形简化以及参数选取 |
| 2.4.2 监测布设 |
| 2.5 地表沉降分析 |
| 2.5.1 实测监测数据分析 |
| 2.5.2 数值分析结果与实测结果对比分析 |
| 2.6 管廊初支结构位移以及应力分析 |
| 2.7 管廊初支结构应力分析 |
| 本章小结 |
| 3 管廊及隧道间距对地表沉降的影响 |
| 3.1 模拟方案设计 |
| 3.1.1 模拟假设 |
| 3.1.2 模形设计 |
| 3.1.3 模拟方案设计 |
| 3.2 不同结构间距对于地表沉降的影响 |
| 3.2.1 隧道间距对地表沉降规律的影响 |
| 3.2.2 管廊间距对地表沉降规律的影响 |
| 本章小结 |
| 4 既有结构对地表沉降的控制研究 |
| 4.1 地表沉降分析 |
| 本章小结 |
| 5 现场监测数据分析 |
| 5.1 监测布设 |
| 5.1.1 监测目的及意义 |
| 5.1.2 监测对象及项目 |
| 5.2 监测数据分析 |
| 5.3 PECK公式适用性分析 |
| 5.3.1 沉降槽宽度i的确定 |
| 5.3.2 地层损失率V_l的确定 |
| 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（7）地铁盾构下穿施工对既有建筑物沉降影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 选题意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 盾构法施工对地层变形影响研究现状 |
| 1.2.2 盾构法施工对建筑物沉降影响研究现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 技术路线图 |
| 2 盾构施工技术及有限元理论分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 盾构施工原理及力学效应 |
| 2.2.1 盾构施工原理 |
| 2.2.2 盾构施工力学效应 |
| 2.3 有限元模型仿真理论 |
| 2.3.1 软件介绍 |
| 2.3.2 土体的本构模型 |
| 2.3.3 非线性方程组求解方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 盾构施工对建筑沉降影响的数值模拟分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 工程概况 |
| 3.3 有限元数值模型 |
| 3.3.1 计算基本假定 |
| 3.3.2 计算参数的选取 |
| 3.3.3 定义施工阶段 |
| 3.3.4 计算模型 |
| 3.4 计算结果分析 |
| 3.4.1 模拟值与经验法计算结果对比 |
| 3.4.2 盾构施工对地层影响分析 |
| 3.4.3 盾构施工对既有建筑物影响分析 |
| 3.4.4 建筑物沉降控制措施 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于数值模拟的盾构施工法参数影响性分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 数值模型设计 |
| 4.2.1 影响因素及水平 |
| 4.2.2 正交工况设计 |
| 4.2.3 正交试验结果分析方法 |
| 4.3 盾构施工法参数影响性分析 |
| 4.3.1 正交试验地表沉降数值模拟结果 |
| 4.3.2 正交试验建筑物沉降数值模拟结果 |
| 4.3.3 正交试验隧道变形数值模拟结果 |
| 4.3.4 极差分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 人工神经网络预测地表沉降分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 人工神经网络概述 |
| 5.3 基于BP神经网络沉降预测模型建立 |
| 5.3.1 BP神经网络概述 |
| 5.3.2 输入、输出变量及样本确定 |
| 5.3.3 隐层数、隐层节点确定 |
| 5.4 盾构施工引起地表沉降预测 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间的科研成果 |
（8）大纵坡小曲线半径盾构隧道下穿对铁路变形的影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 经验公式 |
| 1.2.2 理论解析法 |
| 1.2.3 数值模拟分析 |
| 1.2.4 模型试验分析 |
| 1.2.5 现场监测分析 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 主要技术路线 |
| 第二章 隧道工程概况和铁路变形因素分析 |
| 2.1 工程概况 |
| 2.1.1 轨道交通4号线概况 |
| 2.1.2 关陈车辆出入段线概况 |
| 2.1.3 盾构区间下穿铁路概况 |
| 2.1.4 工程地质条件 |
| 2.1.5 工程水文条件 |
| 2.2 地表隆沉与铁路变形影响的因素 |
| 2.3 地表隆沉与铁路变形控制值 |
| 2.3.1 地表隆沉控制值 |
| 2.3.2 普通铁路变形控制值 |
| 2.3.3 高速铁路变形控制值 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 数值模拟与控制措施分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 数值模拟假定和参数选取 |
| 3.2.1 土体的基本假定 |
| 3.2.2 模型假定和参数选取 |
| 3.3 数值模型建立与结果分析 |
| 3.3.1 数值模型建立 |
| 3.3.2 土体竖向位移分析 |
| 3.3.3 土体水平位移分析 |
| 3.3.4 轨道和路基竖向位移分析 |
| 3.3.5 轨道和路基水平位移分析 |
| 3.4 盾构施工控制措施 |
| 3.4.1 盾构隧道管片结构形式和加固措施 |
| 3.4.2 盾构隧道施工控制和技术加固措施 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 现场监测与铁路变形机理分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 监测过程 |
| 4.2.1 监测范围 |
| 4.2.2 监测内容与点位 |
| 4.2.3 监测周期及频率 |
| 4.2.4 变形控制指标 |
| 4.2.5 监测仪器设备 |
| 4.2.6 监测点位布置 |
| 4.3 现场监测结果分析 |
| 4.3.1 地表横向沉降分析 |
| 4.3.2 地表纵向沉降分析 |
| 4.3.3 轨道和路基沉降分析 |
| 4.4 现场监测与理论计算对比分析 |
| 4.4.1 地表横向沉降分析 |
| 4.4.2 轨道和路基沉降分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 本文主要研究内容和结论 |
| 5.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（9）转角隧道施工地表沉降规律及数值模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 经验法 |
| 1.2.2 理论分析法 |
| 1.2.3 模型试验法 |
| 1.2.4 数值分析法 |
| 1.3 主要研究内容和方法 |
| 2 隧道施工引起地表沉降理论分析 |
| 2.1 隧道施工引起地表沉降的力学分析 |
| 2.2 地层移动及变形的时空效应理论分析 |
| 2.2.1 地层移动及变形的时间效应 |
| 2.2.2 地层移动及变形的空间效应 |
| 2.3 地表沉降原理 |
| 2.3.1 地层损失 |
| 2.3.2 土体固结 |
| 2.4 转角隧道施工引起地表沉降的影响因素 |
| 2.4.1 自然因素 |
| 2.4.2 人为因素 |
| 2.5 转角隧道施工引起地表沉降原因分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 转角隧道地表沉降监测及结果分析 |
| 3.1 工程概况 |
| 3.1.1 工程概述 |
| 3.1.2 工程地质 |
| 3.1.3 工程施工工序 |
| 3.2 施工监测方案设计 |
| 3.2.1 监测项目 |
| 3.2.2 主要项目监测方法 |
| 3.2.3 沉降变形监测技术要求 |
| 3.3 地表沉降监测结果及分析 |
| 3.3.1 横向地表沉降规律 |
| 3.3.2 纵向地表沉降规律 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 数值模拟分析 |
| 4.1 midas GTS NX软件介绍 |
| 4.2 土体本构模型 |
| 4.3 计算模型建立 |
| 4.3.1 基本假定 |
| 4.3.2 地层及材料参数 |
| 4.3.3 模型计算边界及网格划分 |
| 4.3.4 模拟过程 |
| 4.4 模型计算结果分析 |
| 4.4.1 横向地表沉降 |
| 4.4.2 纵向地表沉降 |
| 4.4.3 地层位移 |
| 4.4.4 隧道拱顶沉降 |
| 4.4.5 洞室收敛分析 |
| 4.4.6 围岩应力分析 |
| 4.5 支护结构对隧道变形及地表沉降的影响 |
| 4.5.1 支护结构对隧道变形的影响 |
| 4.5.2 支护结构对地表沉降的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（10）水位波动条件下盾构隧道开挖渗流场与稳定性研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 盾构隧道开挖面稳定研究现状 |
| 1.2.1 理论解析研究现状 |
| 1.2.2 模型试验研究现状 |
| 1.2.3 数值模拟研究现状 |
| 1.2.4 研究现状总结 |
| 1.3主要研究内容 |
| 2 水位波动条件下盾构隧道稳定性极限平衡渗透力分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 计算软件与分析接口 |
| 2.2.1 COMSOL Multyphysics简介 |
| 2.2.2 Darcy(达西)定律与渗透率 |
| 2.2.3 COMSOL Multyphysics中的Darcy定律接口 |
| 2.2.4 软件计算精度验证 |
| 2.3 有限元数值分析模型 |
| 2.3.1 工程背景 |
| 2.3.2 几何参数与边界条件 |
| 2.4 极限平衡分析模型 |
| 2.4.1 “楔形体-棱柱体”极限平衡模型 |
| 2.4.2 “楔形体”中的渗透力有限元计算 |
| 2.5 土体参数对开挖面前渗流场的影响 |
| 2.5.1 土体渗透系数K'对开挖面前渗流场的影响 |
| 2.5.2 土体单位储水量Ss对开挖面前渗流场的影响 |
| 2.5.3 土体参数影响研究小结 |
| 2.6 开挖面前方的渗流场分析 |
| 2.6.1 水平向(与中轴线平行)水力梯度分布 |
| 2.6.2 竖向水力梯度分布 |
| 2.6.3 极限平衡模型中的渗透力 |
| 2.6.4 与已有文献中渗透力的比较 |
| 2.7 本章小线 |
| 3 水位波动条件下盾构隧道开挖稳定性极限上限分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 极限分析法简介 |
| 3.2.1 基本假定 |
| 3.2.2 极限荷载的上、下限定理 |
| 3.3 极限分析模型 |
| 3.3.1 考虑渗流影响的开挖面失稳破坏模式 |
| 3.3.2 二维渗流场有限元分析模型 |
| 3.4 水位波动条件下二维盾构隧道开挖渗流场有限元分析 |
| 3.4.1 开挖面前方孔压响应分析 |
| 3.4.2 开挖面前方水力梯度分布 |
| 3.4.3 上限分析模型中的平均渗透力响应 |
| 3.5 水位波动条件下盾构隧道开挖极限支护力上限解 |
| 3.5.1 渗透力做功功率 |
| 3.5.2 支护力计算 |
| 3.5.3 与已有文献的比较 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 水位波动条件下盾构隧道开挖流固耦合有限元分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 岩土力学中的流固耦合理论概述 |
| 4.2.1 经典弹性力学中的应力应变关系 |
| 4.2.2 含水多孔介质弹性理论 |
| 4.2.3 流固耦合渗流控制方程 |
| 4.3 COMSOL Multyphysics中的流固耦合计算原理 |
| 4.3.1 COMSOL Multyphysics的非耦合渗流计算 |
| 4.3.2 COMSOL Multyphysics的耦合渗流计算 |
| 4.4 流固耦合有限元数值分析模型 |
| 4.4.1 几何模型与水力边界条件 |
| 4.4.2 土体参数选取与力学边界条件 |
| 4.5 水位波动条件下盾构隧道开挖流固耦合有限元分析 |
| 4.5.1 流固耦合孔压响应分析对比 |
| 4.5.2 流固耦合水力梯度分析对比 |
| 4.5.3 流固耦合渗透力分析对比 |
| 4.5.4 参数分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 进一步的工作建议 |
| 参考文献 |
| 作者简介及相关科研成果 |
四、隧道施工引起土体变形的半解析分析（论文参考文献）
- [1]小半径曲线隧道下穿建筑物引起地面沉降及对环境影响的研究[D]. 魏浩. 常州大学, 2021(01)
- [2]盾构隧道施工对既有地下管线的影响研究[D]. 卜旭东. 合肥工业大学, 2021
- [3]地铁隧道施工中垂直燃气管线沉降规律研究[D]. 任恒. 安徽理工大学, 2020(07)
- [4]地铁盾构下穿既有构筑物沉降变形分析与防护技术研究[D]. 石福彬. 兰州大学, 2020(04)
- [5]小半径曲线盾构施工对周边土体位移的影响分析[D]. 吴迪. 河南工业大学, 2020(01)
- [6]双线暗挖隧道侧穿既有综合管廊的地表沉降研究[D]. 张贺. 中国地质大学(北京), 2020(09)
- [7]地铁盾构下穿施工对既有建筑物沉降影响研究[D]. 刘云壮. 大连海事大学, 2019(06)
- [8]大纵坡小曲线半径盾构隧道下穿对铁路变形的影响研究[D]. 赵文才. 河南工业大学, 2019(02)
- [9]转角隧道施工地表沉降规律及数值模拟[D]. 黄晨阳. 大连理工大学, 2019(03)
- [10]水位波动条件下盾构隧道开挖渗流场与稳定性研究[D]. 沈华伟. 浙江大学, 2019