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复杂浅埋大跨隧道加固及其施工优化
| 论文题名： | 复杂浅埋大跨隧道加固及其施工优化 |
| 关键词： | 复杂条件;浅埋大跨隧道;二次加固;施工优化;数值模拟;力学特性 |
| 摘要： | 城市地铁车站多为浅埋大跨、大断面隧道，且地层赋存地质条件复杂，这些往往容易导致隧道施工工程问题与事故。因此，进行临危条件下或发生塌方后隧道加固方面的研究非常必要。论文以重庆市地铁北碚站工程临危条件下二次加固为工程背景，针对临危段浅埋大跨度隧道施工，运用理论分析、现场测试试验和数值分析与对比分析，开展了浅埋大跨度隧道加固研究及其施工优化。通过建立浅埋大跨隧道开挖三维计算模型，进行了隧道施工过程中围岩应力与位移等分析，以及数值模拟计算结果和监控量测结果的对比分析，验证了数值模拟计算模型的合理性，取得了一些较为科学合理的结论与建议，论文主要研究成果与结论如下: (1)开展了大断面（大跨）隧道及其基本力学特性、围岩变形特点、预留核心土的关键作用、隧道围岩稳定性影响因素理论分析，为临危段浅埋大跨度隧道加固及其施工优化提供了理论依据。 (2)建立了临危段浅埋大跨隧道开挖数值计算三维模型，进行了临危段浅埋大跨隧道开挖数值分析。 (3)通过浅埋大跨隧道上断面开挖数值分析与施工监控量测分析，指出临危段局部地质差异与局部地层强度参数弱化是隧道坍塌的主要原因。 (4)通过临危段浅埋大跨隧道开挖数值分析，指出了临危段二次加固的必要性。数值分析结果表明，仅套拱二次加固隧道拱顶沉降值大于设计规范允许值，存在施工风险性;套拱+型钢混凝土立柱二次加固隧道围岩应力与位移值相对较小，符合隧道安全施工要求。 (5)进行了临危段浅埋大跨隧道开挖二次加固施工优化，通过不同加固方案条件下的隧道开挖数值模拟结果对比分析，指出施作套拱+混凝土立柱加固方案优于套拱加固方案;通过不同截面尺寸和间距的三种工况数值模拟结果对比分析进行了型钢混凝土立柱施工优化。 |
| 作者： | 张伟 |
| 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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