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开挖过程中小间距叠交隧道的力学行为研究
| 论文题名： | 开挖过程中小间距叠交隧道的力学行为研究 |
| 关键词： | 地铁工程;小间距叠交隧道;开挖过程;力学行为;数值模拟 |
| 摘要： | 随着城市地铁工程的大规模建设，地下轨道交通网日益密集以及交叉换乘问题带来的隧道相互穿越施工日益增多。单孔及水平平行隧道的施工技术已逐渐趋于成熟，但对于“小间距叠交”问题，由于隧道间相互影响较为复杂，且地质条件特殊，对施工技术提出了更高的要求，因此对开挖过程中小间距叠交隧道的力学行为进行研究很有必要。 目前对小间距叠交隧道施工主要有三类研究方法：经验与理论相结合的分析方法；数值模拟分析方法；室内模型实验。本文以武汉市轨道交通某线A站-B站区间的主线隧道与B站出入段线隧道相叠交的工程实例为背景，利用FLAC3D软件建立了三维有限差分模型，模拟了“先下后上”的施工过程。 针对小间距叠交段隧道穿越淤泥质黏土层的特殊地质条件，在叠交区域对淤泥质土层进行了加固。着重研究了有无加固条件下，主线隧道与出入线隧道先后掘进过程中，隧道区域变形、拱顶变形、塑性区分布及管片受力的变化规律，通过对比分析说明了淤泥质土层加固的必要与有效性。将数值模拟所得拱顶变形数据与相应的实际监测数据进行对比，验证了有限差分模型的有效性与可行性。针对小间距叠交段淤泥土层的加固参数设计了七组对照方案，得出了最优的土体强度参数的加固范围，这一成果对类似工程的加固方案设计具有很好的借鉴意义。同时，为控制掘进过程中上覆土体的变形，在最小净距断面处，利用ABAQUS软件对注浆压力这一关键因素进行研究，研究结果表明，随着注浆压力的不断增大，地表的最大隆起位移呈增大趋势，注浆压力偏大时，地表隆起可能会超出限制，在隧道叠交区域的最小间距附近，应严格控制注浆压力。这一结果对类似工程的施工具有参考价值。 |
| 作者： | 姚培峰 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 黄斌 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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