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近间距双线盾构隧道相互影响的控制措施与应用研究
| 论文题名： | 近间距双线盾构隧道相互影响的控制措施与应用研究 |
| 关键词： | 近间距隧道;盾构施工;隔离桩;参数优化 |
| 摘要： | 随着城市规模的扩张和人口的聚集，城市轨道交通越来越多的向地下空间延伸，未来几年城市地下轨道交通隧道建设体量会愈发庞大。而城市地下空间资源非常有限，并且地下空间存在大量建筑物基础、地下管线等构筑物，无法保证所有隧道线路都有足够的地下空间，尤其是在密集的中心城区、老旧城区，往往会出现双线隧道的左右线间距过小，不能满足规范设计要求的情况。在这种情况下，后行隧道盾构施工会导致先行隧道发生变形和位移、结构安全性降低、渗漏风险增大，影响隧道的正常使用，给隧道的建设和运营带来较大的安全隐患。 基于此，本文针对近间距双线盾构隧道工程，主要研究隧道间的相互影响及控制措施，希望为类似工程提供理论指导和借鉴，提高施工的安全性、可靠性、经济性。主要研究内容及成果如下。 （1）通过阅读相关文献资料，系统的分析了近间距双线盾构隧道间相互影响的机理、规律及危害。在此基础上，从“弱化扰动—减少传播—强化保护对象”三个方面，提出了相应的控制措施，并分析了每种控制措施的适用性。 （2）以某市七号线地铁隧道工程为案例，分析了其采取的控制措施及达到的控制效果。建立ABAQUS有限元模型，总结了盾构隧道工程建模的关键步骤及实现方法，将数值模拟结果与工程实测数据对比，验证了机理分析和建模方法的可靠性，并通过定量的分析得知，隔离桩的保护效果主要体现在三个方面：减少地表沉降、降低先行隧道应力、降低先行隧道整体位移。 （3）引入正交试验方法对案例中的隔离桩参数进行优化设计，以ABAQUS有限元模型为基础，设计正交试验方案，并对试验结果进行直观分析和方差分析，分析得知：23-43m范围内的桩长和0.4-0.8m范围内的桩径都会显著影响隔离桩的隔离效果，而0.6-1m范围内的桩间距对隔离效果影响较小，据此提出优化方案：将实际工程中桩间距由0.8m扩大为1m，并通过数值模拟，证实了优化后的隔离桩仍能够发挥较好的隔离效果，并且工程造价降低了20%。 |
| 作者： | 肖镇涛 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 余群舟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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