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既有隧道受临近隧道爆破开挖影响及安全性评估研究
| 论文题名： | 既有隧道受临近隧道爆破开挖影响及安全性评估研究 |
| 关键词： | 交叉隧道;有限元模拟;变形受力;爆破振动;安全性 |
| 摘要： | 随着我国国民经济和交通事业的快速发展，现有的路、桥、隧等交通已不能满足日益增长的运输需求，这为地下立交工程的发展提供了新的平台，使得地下工程的立交建筑物成为解决日益增长交通运输需求的一个新的方向。现如今越来越多的工程实践表明，新建隧道因地形、地质等因素，已越来越多的靠近、接触甚至穿越既有隧道。新建隧道在施工过程中，必然会影响既有隧道结构衬砌的变形以及受力，如若不对此进行系统科学的研究并提出相关的措施，那么在隧道施工的过程中，可能会破坏既有隧道结构物并将危及行人、行车安全，造成不必要的经济损失。 本文以贵州省贵阳市火车北站联络线3号隧道下穿大沣隧道及当面山隧道工程为依托，对下穿隧道开挖引起既有隧道的沉降和应力以及爆破施工对衬砌的动力影响等问题进行了研究。联络线3号隧道左、右洞分别下穿大沣及当面山隧道，与大沣隧道竖向距离仅18.6m，与当面山隧道竖向距离为32m，3号隧道与大沣、当面山隧道交叉段附近受力情况复杂，施工难度大。 采用有限元ANSYS软件进行数值模拟，分析了下穿隧道对既有隧道的作用和影响范围，并将模拟数据和实测值进行对比分析，结果表明实测值与有限元模拟较吻合。将模型及地质情况简化后，通过研究3号隧道逐渐施工下穿既有高铁隧道，本文发现: 1.下穿隧道的开挖会对周围围岩产生影响，影响范围大约为3倍开挖洞室直径，且由于既有隧道下方产生了新的临空面，既有隧道衬砌及周边围岩将会朝着新的临空面方向移动，距离临空面越近，则既有隧道衬砌变形越大，既有隧道结构物沉降趋势均为“W”型。 2.既有隧道衬砌应力在交叉段附近减小，远离交叉段变大，在3倍洞径区域外变化较小;隧道衬砌应力由小应力过度到大应力，在应力变化过渡区域会产生小范围的应力集中现象。 3.联络线3号隧道施工靠近既有隧道时，其掌子面爆破对既有隧道影响较大;当掌子面远离既有隧道时，爆破施工对既有隧道影响较小。 4.爆源距既有隧道25～55m时，爆破对其影响较大;随着爆距的增加，测点振速减小;当爆源距既有隧道距离大于60m时，各测点振速小于1.5cm/s。 |
| 作者： | 王元韩 |
| 专业： | 土木工程；桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 李明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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