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上跨既有线多断面软岩隧道施工力学研究
| 论文题名： | 上跨既有线多断面软岩隧道施工力学研究 |
| 关键词： | 隧道工程;跨越段;施工技术;受力变形;围岩压力;监控量测;数值模拟 |
| 摘要： | 随着我国城市化进程的发展，地下空间的开发利用不可或缺，在地下空间的利用中，轨道交通系统作为城市基础设施建设是很重要的一方面。轨道交通建设中不可避免会进行新建隧道与既有隧道的交叠现象的出现。因此，有必要对其进行研究。 本文对重庆建新坡隧道跨越既有隧道段进行了施工力学研究。通过理论分析、数值模拟、监控量测等几方面对围岩及结构的受力和变形进行了分析。并通过数值模拟与监控量测的比较，验证了施工方法的合理性。主要成果如下: 1.对隧道的一次应力状态、隧道开挖后的应力场、围岩压力的状态进行了分析，阐述了影响围岩稳定性的因素:一是内在因素，如:地质及地质结构因素，初始地应力状态，岩体力学性质因素，地下水的影响等;一是外在因素，如:工程因素和时间因素。 2.针对新建隧道上穿既有隧道的现状，进行了FLAC数值模拟研究，对围岩应力、位移的变化规律进行了分析，得出了重要结论:跨越段隧道围岩拉应力变化受开挖影响明显，开挖段拉应力峰值明显高于非开挖段;在临近跨越位置的拉应力峰值还要高于跨越位置的情况，说明临近跨越段的既有隧道加固比跨越位置更重要;既有隧道施工前的加固尤其是临近开挖段的加固非常必要，能有效控制和抑制应力集中部位的变形，另一方面，跨越段的分步开挖也能有效控制和避免既有隧道跨越段围岩的过大的应力集中。 3.通过现场监控量测，得到了重要的数据，并进行了分析，得出了地表沉降、围岩压力、内空收敛和拱项下沉及钢格栅拱架应力的变化规律，结果显示，在软弱围岩中进行小间距隧道的施工，下部的施工会对上部产生影响，左右洞之间的影响也不可忽视，因此在施工中，加强上部支护的补强和加固非常必要，尤其要重视对小间距隧道中间岩柱的加固，以防止施工对该部分岩体的扰动过大，进而使结构的整体稳定性受到影响。 4.对既有隧道的监测结果表明:新建隧道的开挖未对既有隧道产生过大影响，既有隧道在施工期间保持稳定。 5.数值模拟结果和监控量测结果的对比显示，模拟值和实测值存在一定程度的差异，但两者的变化规律基本一致，从而验证了数值模拟的可参考性和现场施工方法的合理性。 |
| 作者： | 程宏超 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 万文;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： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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