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大断面浅埋高速铁路隧道施工关键技术研究
| 论文题名： | 大断面浅埋高速铁路隧道施工关键技术研究 |
| 关键词： | 高速铁路;隧道施工;大断面浅埋;软弱围岩;超前支护 |
| 摘要： | 京沪高速铁路隧道数量多、断面大、洞口工程量大，几座重点隧道穿越的地层条件极为复杂，包括多种不良地质和特殊地质条件，隧道具有浅埋、围岩破碎、洞口偏压等特点，部分地段下穿高速公路等重要基础设施，施工环境复杂，工程技术难度大。作为我国第一条高速铁路，社会关注度极高，且沿线为经济较发达的华东地区，环境保护要求高，不容出现丝毫闪失。 论文针对京沪高速铁路隧道断面大、施工要求高以及浅埋、围岩差、下穿高速公路、洞口多等特点，围绕施工中遇到的典型技术问题，为实现隧道精细化施工以及保证安全、减小环境扰动为目的，对京沪高速铁路隧道工程所涉及的几项关键技术采用数值计算、模型试验、现场实测、工程应用等方法进行了系统研究，主要研究内容及成果如下: (1)浅埋软岩大断面隧道超前支护技术研究 针对京沪高速铁路隧道地质条件和生态环境特点，对多种超前支护技术下隧道围岩变形和稳定性开展研究，采用理论分析、数值计算、模型试验等方法，通过对隧道开挖过程中围岩压力的变化特征、位移变化规律及围岩失稳破坏形态的探讨分析，揭示各种超前支护控制围岩形变的作用机理、特点、适用范围及配套的开挖方法和技术参数，确立了浅埋软岩大断面隧道中施工时超前支护技术选用的基本准则，通过优选隧道开挖超前支护技术、支护参数，实现了京沪高速铁路隧道浅埋软岩段的安全高效施工。 (2)不良地质条件下大断面隧道洞口段施工关键技术 针对浅埋软弱围岩隧道洞口边仰坡稳定性差的特点，采用极限平衡稳定性分析、数值计算、大比例相似模型试验和现场实测的手段研究了浅埋大断面隧道洞口段、岩性分界带的稳定性及洞口段采用不同预加固工法的支护效果，确定了洞口段施工的重点加固部位，并提出了洞口段预加固工法的选用原则，通过选用合适的开挖支护方法，实现了隧道施工洞口段变形的稳定可控和安全施工。 (3)大断面隧道近距离下穿高速公路施工技术 通过理论分析、数值计算、现场实验，对比了两台阶法、两台阶中导洞法、三台阶法、三台阶中导洞法、CD法和双侧壁法围岩与结构受力、地表沉降、爆破振动情况，系统地研究比选了大跨浅埋隧道下穿高速公路的施工方法，选择了合适的下穿施工方案，最终路面最大沉降小于12mm、爆破振动速率控制在3cm/s，提出了高速铁路隧道下穿高速公路施工时变形与振动控制的原则和方法以及3cm/s的高速公路路面爆破振速控制标准建议值。 |
| 作者： | 朱浩波 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 张顶立 |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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