隧道盾构施工的推顶力和地面沉降之间的关系研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

中国是个人口大国，地广人稠，人口分布不均是我国的社会现状。在一线城市例如北京上海，繁华地段常常有寸土寸金的说法。传统的地面交通已经难以满足正常的社会运行需要，故地下交通就成为了交通发展的新的方向。在城市中，地下交通的施工需要开挖隧道，施工过程对于社会正常运行会造成一定的影响，故研究施工过程中的不利因素，可以有效的提出解决方案，为地下交通建设的发展提供巨大助力。

盾构法是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法，它是将盾构机械在地中推进，通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道内的坍塌，同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖，通过出土机械运出洞外，靠千斤顶在后部加压顶进，并拼装预制混凝土管片，形成隧道结构的一种机械化施工方法。

盾构法施工具有不影响交通，施工快速，适应复杂地质条件等优点，但是其施工位置位于岩土体内部，在其开挖过程中会对土层产生扰动，从而产生沉降，影响周围建筑物的安全。本文目的在于研究在施工过程中，盾构机推顶力对于地面沉降的影响，并将计算结果和施工的监测结果进行比较。为盾构施工设计提供参考。本论文的主要目的是结合工程实例，用三维有限元程序分析隧道盾构施工过程中的推顶力对地面沉降的影响，建立推顶力和地面沉降的关系。

2. 研究的基本内容与方案

基本内容及目标：结合工程实例，用三维有限元程序分析隧道盾构施工过程中的推顶力对地面沉降的影响，建立推顶力和地面沉降的关系。并将计算结果和施工的监测结果进行比较。为盾构施工设计提供参考。

采用手段：主要通过计算机模拟，利用abaqus有限元分析软件，abaqus是一套功能强大的工程模拟的有限元软件，其解决问题的范围从相对简单的线性分析到许多复杂的非线性问题。abaqus包括一个丰富的、可模拟任意几何形状的单元库。并拥有各种类型的材料模型库，可以模拟典型工程材料的性能，其中包括金属、橡胶、高分子材料、复合材料、钢筋混凝土、可压缩超弹性泡沫材料以及土壤和岩石等地质材料，作为通用的模拟工具，abaqus除了能解决大量结构（应力/位移）问题，还可以模拟其他工程领域的许多问题，岩土力学分析（流体渗透/应力耦合分析）。

3. 研究计划与安排

第1-3周：查阅相关书籍，了解设计所需要的相关知识，并且完成开题报告和外文翻译；

第4-6周：学习abaqus有限元分析软件；

第7-9周：建立盾构施工的有限元分析模型；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]占善新，亢晨刚，曹丽娟，李守巨，孙伟.epb盾构机工作面土压力和油缸推力合理优化[j].科学技术与工程，2008，8(23)：6278-6282.

[2]徐顺明，徐炳前测量监理在轨道交通工程施工工法的应用[j].北京测绘，2008，4:46-49.

[3]罗云峰.地铁隧道盾构施工引起的地面沉降规律分析[j].深圳土木与建筑.，2008，5(1)：44-46.