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复杂大跨隧道上覆岩层位移分布规律与施工优化
| 论文题名： | 复杂大跨隧道上覆岩层位移分布规律与施工优化 |
| 关键词： | 复杂条件;浅埋大跨隧道;施工优化;地层位移 |
| 摘要： | 城市地铁车站一般地处城市中心地段，建设条件苛刻，周边环境复杂，地表建构筑物与地表地层管线众多。同时地铁车站隧道开挖跨度大、埋深浅，上覆岩层地质条件复杂，地铁隧道施工造成地层岩土体扰动与破坏，上覆地层发生变形和移动，对建设环境影响较大，并威胁人员与环境安全，因此进行浅埋大跨地铁隧道开挖过程中的地层位移分布规律研究十分必要。论文依托重庆市六号线二期地铁车站项目北碚站工程，针对重庆红砂岩地区复杂地质条件浅埋大跨地铁车站隧道施工，通过理论分析、现场测试试验和建立数值分析模型，展开了浅埋大跨地铁隧道施工优化与上覆岩层位移分布规律研究，得到如下主要结论: 1.通过现场测试试验与结果分析，确定了隧道开挖过程中拱顶沉降和净空收敛位移变化规律和趋于稳定时间，同时指出开挖初期曲线受开挖进度、支护措施影响明显。 2.施工过程中的上覆岩层竖向位移与水平位移分析表明，地层竖向最大位移发生在隧道中心轴线位置，横向地层位移曲线呈“漏斗”状，总体符合正态分布曲线;对地层水平位移的影响，以地质环境影响最大，开挖工序次之，核心土开挖影响显著。 3.建立了浅埋大跨隧道开挖计算模型，进行了隧道开挖过程数值模拟分析，通过两种不同开挖方式的开挖步序受力状态分析，得到了双侧壁导洞开挖优于台阶法的结论，优化了施工方案。 4.不同开挖步序地层位移数值分析结果表明，拱顶和拱肩沉降较大，拱腰水平位移最大，拱底有隆起现象;同时围岩条件较差时上覆岩层位移尤其在拱顶、拱肩、拱脚等应力集中位置明显增大。 5.数值模拟结果与实测数据对比分析表明，二者数据基本吻合，可能由于实际岩层不均匀性和开挖扰动或不及时支护等因素的影响，数值模拟结果较实测结果要小。 6.通过隧道上覆岩层位移数值模拟结果与实测数据分析与对比分析，提出了重庆红砂岩地质条件下浅埋大跨隧道开挖地层沉降槽宽度系数i的计算公式，在距拱顶R内地层沉降槽宽度系数i的取值范围为R/4≤i≤R/2。同时指出地表沉降最大值位于隧道横断面中心轴线位置。 |
| 作者： | 党超 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 阳生权 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南科技大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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