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重庆轨道交通四号线某地铁站开挖方式优化研究
| 论文题名： | 重庆轨道交通四号线某地铁站开挖方式优化研究 |
| 关键词： | 地铁隧道;开挖方式;大断面施工;双侧壁导坑法;大拱脚法;洞桩法 |
| 摘要： | 随着城市进程的加快，地铁的建设也稳步推进，在现代地铁建设中的大断面隧道施工也越来越常见。大断面隧道的开挖容易造成拱顶沉降和周边收敛值过大，对周边建筑的影响也较显著。因此，大断面隧道施工工艺的选择对保障施工安全至关重要，针对不同项目选择一种既能满足安全经济的要求也能满足周边环境变形需求的施工工艺是当前隧道工程的重要研究方向。 本文以重庆轨道交通四号线虾子蝙站为背景，利用有限元软件ANSYS建立有限元模型，模拟隧道施工过程中围岩和支护结构的变形及应力变化。通过对比选择适合本项目的施工工法，达到优化的目的。通过本文的研究，取得了如下成果: (1)本文介绍了CRD法、双侧壁导坑法、大拱脚法和洞桩法的优缺点及适用范围，阐述了四种方法的施工过程及施工要点; (2)通过ANSYS有限元软件模拟双侧壁导坑法开挖虾子蝙车站的过程，计算得到双侧壁导坑法拱顶沉降最终值为11.3mm，水平方向位移最大值为20.8mm，围岩第一主应力最大值为2.62MPa，第三主应力最小值为-2.92MPa，二衬第一主应力最大值为11.2MPa，第三主应力最小值为-8.6MPa; (3)通过ANSYS有限元软件模拟大拱脚法开挖虾子蝙车站的过程，计算得到大拱脚法拱顶沉降最终值为18.9mm，水平方向位移最大值为6.8mm,围岩第一主应力最大值为2.41MPa，第三主应力最小值为-4.81MPa，二衬第一主应力最大值为10.2MPa，第三主应力最小值为-7.76MPa; (4)通过ANSYS有限元软件模拟洞桩法开挖虾子蝙车站的过程，计算得到洞桩法拱顶沉降最终值为11.8mm，水平方向位移最大值为5.3mm，围岩第一主应力最大值为0.67MPa，第三主应力最小值为-1.55MPa，二衬第一主应力最大值为3.11MPa，第三主应力最小值为-3.90MPa; (5)综合对比分析，推荐本项目采用双侧壁导坑法施工; (6)通过虾子蝙站现场监控量测与有限元计算值的对比，两者的变化趋势一致，有限元法在一定程度上能够指导隧道施工。由于隧道跨度大围岩差，大断面隧道的施工更应注意超前支护、超前地质预报和监控量测等工作。 |
| 作者： | 赵虎 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 季日臣;王红升 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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