地铁施工围岩稳定性数值分析

前言

第1章概论

1.1我国地铁发展历程简介

1.2我国地铁工程发展现状

1.3地铁面临的安全形势

1.4本书主要研究内容

第2章数值计算方法介绍

2.1有限差分法

2.2基本力学方程

2.3三维有限差分方程

2.4显式有限差分算法——时间递步法

2.5计算程序简介

第3章河流下盾构双隧道施工过程的围岩稳定性分析

3.1盾构施工方法

3.2车站概况

3.2.1工程位置

3.2.2工程水文与地质

3.2.3工程地震

3.3计算模型和计算参数

3.3.1计算模型

3.3.2计算参数

3.4施工方案和施工过程

3.5应力场、矢量场及破坏场分析

3.5.l过河前应力场、矢量场和塑性区分布

3.5.2前盾构过河、后盾构暂停时应力场、矢量场及塑性区分布

3.5.3两盾构都穿过河底后应力场、矢量场及塑性区分布

3.6位移速度曲线分析

3.7方案的比较与选择

3.8分析综合

第4章盾构隧道多次过江施工过程的围岩稳定性分析

4.1工程概况

4.1.1工程位置

4.1.2工程地质条件

4.2计算模型和计算参数

4.2.1计算模型

4.2.2计算参数

4.2.3数值模拟施工过程

4.3各施工阶段力学分析

4.3.1第一阶段施工分析

4.3.2第二阶段施工分析

4.3.3第三阶段施工分析

4.3.4第四、第五阶段施工分析

4.4施工过程的扰动变形分析

4.4.1隧道的扰动变形分析

4.4.2地表(河床)的变形分析

4.5结论

第5章车站主体跨江施工过程的围岩稳定性分析

5.1车站概况

5.2研究内容和方法

5.3计算模型的建立5.3.1计算模型

5.3.2力学参数

5.3.3数值模拟计算方案

5.4基坑变形规律分析

5.4.1基坑周围应力分析

5.4.2基坑周围土体位移分析

5.5运营阶段车站周围变形规律分析

5.5.1车站结构周围应力分析

5.5.2边墙变形分析

5.5.3地表沉降分析

5.6恢复水体后车站渗流分析

5.7分析综合

第6章重要建筑物下车站施工过程的围岩稳定性分析

6.1车站概况

6.1.1车站站位与站址环境

6.1.2车站建筑设计方案

6.1.3车站结构设计方案

6.1.4车站工程地质特征

6.1.5车站水文地质特征

6.2模型建立与参数选取

6.2.1数值计算模型

6.2.2数值计算参数选取

6.2.3维护结构参数选取

6.3工程模拟方案

6.3.1岩土体沉积构造作用过程

6.3.2车站北站厅工程

6.3.3车站桩基托换工程

6.3.4车站暗挖隧道工程

6.3.5车站工程动载模拟方案

6.3.6跟踪点记录设置

6.4计算结果分析

6.4.1北站厅计算结果分析

6.4.2南站厅计算结果分析

6.4.3桩基托换计算结果分析

6.4.4暗挖车站段隧道计算结果分析

6.4.5运营阶段车站稳定性分析

6.5分析综合

6.5.1分析结论

6.5.2建议

第7章车站盖挖法施工过程的围岩稳定性分析

7.1盖挖法简介

7.1.1盖挖顺作法

7.1.2盖挖逆作法

7.1.3盖挖半逆作法

7.2车站概况

7.2.1站位及站址环境

7.2.2工程地质条件

7.3研究方法和内容

7.4计算模型的建立

7.4.1计算模型7.4.2力学参数

7.4.3数值模拟计算方案

7.5盖挖法施工过程中对地表造成的扰动变形分析

7.6盖挖法施工过程中开挖洞室及工程结构变形特征问题

7.6.1各层板的竖向变形分析

7.6.2地下连续墙在周围土压力下的水平变形分析

7.6.3预先灌注桩的承载受力变形分析

7.7车站建成后在各种荷载作用下车站结构稳定性分析

7.7.1车站建成投入运营后的结构应力分析

7.7.2地铁车站建成投入运营后的结构位移分析

7.8地铁车站建成后在各种荷载作用下的地表沉降分析

7.9分析综合

第8章平行换乘车站明挖法施工过程的围岩稳定性分析

8.1明挖法概述

8.2车站概况

8.3研究内容

8.4计算模型和计算参数

8.4.1计算模型

8.412计算参数

8.4.3施工过程模拟

8.5T号线车站建设模拟

8.5.1地表沉降分析

8.5.2围护结构稳定性分析

8.5.3横向支撑受力分析

8.5.4结构分析

8.6运营阶段车站稳定性分析

8.6.1运营阶段结构位移变化分析

8.6.2运营阶段结构应力变化分析

8.7F号线车站稳定性及与T号线车站相互影响分析

8.7.1沉降分析

8.7.2维护结构稳定性分析

8.7.3结构位移分析

8.7.4结构应力分析

8.8分析综合

第9章车站明暗挖法施工过程的围岩稳定性分析

9.1车站概况

9.1.1车站简介

9.1.2工程地质概况

9.2研究内容

9.3计算模型、计算参数和模拟步骤

9.3.1计算模型

9.3.2计算参数

9.3.3施工过程模拟

9.4明挖上部车站研究

9.4.1地表沉降分析

9.4.2围护结构稳定性分析

9.4.3结构施工分析

9.5暗挖下部车站研究

9.5.1暗挖车站安全方案研究

9.5.2地表沉降分析9.5.3暗挖车站对上部车站结构稳定性的影响

9.6运营阶段车站稳定性分析

9.7分析综合

主要参考文献

　　本书运用数值模拟技术对地铁车站及隧道施工过程中的若干力学问题进行分析与研究，介绍了我国地铁发展现状、未来发展规划及存在的问题，较详细地阐述了河流下双隧道盾构施工、盾构区间隧道多次过江施工、车站主体跨江施工、重要建筑物下的车站施工、车站盖挖法施工、平行换乘车站明挖法施工、车站明暗挖法相结合施工等地铁施工过程中围岩稳定性数值分析的理论与方法。
　　本书可供地铁设计、建设等领域科研人员、技术人员和高等院校相关专业师生参考。