【摘 要】
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本文通过对盾构法隧道施工所引起的土体扰动及盾构周围土体多场耦合作用的可视化计算的探讨,以越江隧道工程为研究对象,结合三维可视化方法,重点研究了盾构机在越江之前的施
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本文通过对盾构法隧道施工所引起的土体扰动及盾构周围土体多场耦合作用的可视化计算的探讨,以越江隧道工程为研究对象,结合三维可视化方法,重点研究了盾构机在越江之前的施工中对土体扰动所致地表沉/隆以及盾构机后续越江作业中周围土体的应力场、渗流场、流场耦合作用.以Delauney法则构建了三维沉隆曲面,以超流线、超流面等超流形实现了考虑耦合作用其应力(张量)场的可视化描述.结合南京地铁一号线试验区间段(穿越秦淮河)所作盾构法施工工程监测的实测数据以及几种预测方法所得的数据所作的可视化实现,并基于这种可视化结果进行了可视化计算分析.可视化结果印证了负地层损失的基本概念.工程应用表明:本文研制的"地表沉/隆曲面三维动态可视化系统"使盾构法施工中地表沉降控制的效率得以提高,它比二维示意方式更为直观,也更易理解.进而,论文对盾构法越江隧道施工所引起的土体中应力场、渗流场、流场的三场耦合问题进行了数值方法研究,确定了这一问题的数学描述模型和边界条件,并演引得出了基于这种模型和边界条件的求解方法.对基于Mindlin和四面体有限单元法求解的三场耦合问题进行了体视化实现,体视化结果清楚地显示了考虑和未考虑渗流场、流场耦合作用的应力场的不同分布特征.
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