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富水砂卵石地层浅埋通道施工工法比选及数值模拟分析
| 论文题名： | 富水砂卵石地层浅埋通道施工工法比选及数值模拟分析 |
| 关键词： | 地铁隧道;砂卵石地质;隧道施工;浅埋暗挖法 |
| 摘要： | 随着城市人口密集化的加剧，地面交通压力急剧增大，地铁的建设是现代化城市发展的必然趋势。然而，在繁华的现代化城市中修建地铁，不仅要考虑怎样才能有效地吸引周边客流等问题而且还要考虑其对周围环境的影响。所以，对地铁出入口的设计也尤为重要，它是连接地下与地上的唯一通道，它也被视作为城市的“节点”。因此，它不仅要在外观上符合城市的总体建筑布局及城市发展的长期规划，而且还要能很好的吸引周边客流，为地铁后期的运营争取更多的经济效益，所以在对城市地铁出入口的布局上，有很多出入口需要横跨城市道路。然而，在一些不能封闭交通的城市道路下进行出入口通道的施工，只能研究选择不影响周围环境的地下作业的施工工法进行施工。本文依托在建的长沙A号线B地铁站的1号出入口为背景，运用层次分析法和数值模拟相结合，进行研究比选出1号出入口横跨城市主干道的通道部分最优施工工法。 本研究主要内容包括：⑴根据地铁出入口的基本特点，拟采用明挖法、浅埋暗挖法和顶管法施工作为三个备选施工方案；然后运用层次分析法从经济、技术、效果和环境方面建立方案评价体系指标，并由专家和经验丰富的人员把各评价指标的重要程度通过用1—9级标度法进行数字化打分；最后应用层次分析法计算和分析，并确定在拟选的三个施工方案中采用浅埋暗挖法施工为最优。⑵针对采用浅埋暗挖法施工，并考虑到地下工程施工对周围环境的影响和地质条件的特点，确定了两个供选择的浅埋暗挖施工工法----台阶法和CRD法，然后运用 Midas GTS对这两种工法在相同的条件下开挖通道进行数值模拟分析，并通过模拟结果分析通道在开挖过程中土体应力应变的值、各监测点的位移曲线及衬砌内力大小等等来比选出更合理的施工工法，最后确定采用 CRD法施工是最优、最符合实情的。⑶通过前面的比选结果，采用理论计算和工程类比法相结合，确定CRD法开挖通道的施工方案设计并提出施工过程的控制措施；然后，运用Midas GTS对CRD工法开挖通道的过程进行数值模拟，并从周围土体应力及塑性区分布状态、不同开挖部分对地表沉降影响、支护结构应力变化等方面进行分析，同时，总结CRD工法在开挖通道时，每一步的开挖对通道断面周围的土体产生怎样的影响，还有初期支护结构在支护过程中的受力特征等等。 |
| 作者： | 胡凯 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 印长俊 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湘潭大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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