浅论沉管隧道工程干坞及岸壁保护结构稳定性研究

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1、天津大学博士学位论文沉管隧道工程干坞及岸壁保护结构稳定性研究姓名：王翠申请学位级别：博士专业：岩土工程指导教师：闫澍旺20090501摘要沉管法作为一种较先进的水下隧道修建方法，越来越受到各国工程界的重视。该项技术涉及了岩土工程的许多重要课题，土壤的性质在隧道建设中处于不断变化的状态，稳定计算模式需要考虑的因素复杂。虽然欧美及日本已经有不少成功应用该工法的实例，我国上海、广州和宁波等地区也有少量类似工程，但目前世界各国均无相关规范指导设计施工，国内外工程界对该工法的研究仍处于经验总结阶段，沉管法中仍然存在一些岩土工程问题需要进一步的研究。本文密切结合实际工程，主要在以下几个方

2、面进行了研究探索：(1)沉管隧道的干坞工程作为管段浇筑的场所具有占地面积大、暴露时间长等特点，并且在整个沉管工程的过程中需经历开挖、充水、再排水的复杂过程，其中涉及到土体的卸荷、扰动、浸润、水压力变化、渗流力作用、孔隙水升降等一系列的复杂作用，其力学特性变化很大，使边坡稳定性分析非常复杂。本文对干坞工程边坡各个工况下的稳定性进行了祥细的分析，总结出边坡在不同工况下的稳定性分析方法。(2)沉管法中干坞和水下基槽的开挖会使基底土体处于卸荷状态，其力学参数与正常加荷试验结果有所不同。本文通过室内试验对土体的卸荷强度参数进行了测试分析，得出了卸荷比和影响深度，并将试验结果应用于有限元

3、分析，计算了地基土体在卸荷状态下的承载力和变形情况。(3)岸壁保护结构在施工的过程中将处于多种复杂工况，其受力条件变化很大，并且格构式地下连续墙的结构形式复杂，空间尺寸差异较大，无法采用常规的方法进行分析。本文采用规范法与有限元法，分析了格构式地下连续墙在不同工况下的稳定性及受力变形情况。(4)本文对ABAQUS软件进行二次开发，采用Duncan_Chang模型模拟地基土体，对干坞、基槽、岸壁保护结构体系施工对周围环境的影响进行了分析，分析结果与实测吻合较好，能够较真实的反映工程实际。(5)研究成果已作为天津海河隧道工程的设计和施工的依据，也可为北方地区的类似工程参考。关键词

4、：沉管法；边坡稳定；基底承载力；岸壁保护结构；环境影响；三维有限元分析ABSTRACTInⅡnersedtubemetIlodisone0fthem0Stadvancedcons仃uctionmethodsf．orb西1dingunde刑atertunnels．Ammlberofgeotechnicale119i11eeriIlgproblemsarem01Vedi11suchkilldofprojects．Thesoilpropeniesarech锄geable枷ngdi虢rentperiodsofconstnlctio玛andmanycompIicatedflactors

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