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平顶直墙隧道CRD法下穿大断面箱涵变形控制研究
| 论文题名： | 平顶直墙隧道CRD法下穿大断面箱涵变形控制研究 |
| 关键词： | 平顶直墙暗挖隧道;交叉中隔墙法;市政箱涵;变形控制 |
| 摘要： | 在城市中心区繁华地带进行地铁车站施工，受到场地条件的限制，车站出入口通常采用浅埋暗挖法施工，经常遇到近距离甚至零距离下穿既有大断面管道的情况，尤其是对于大断面污水管道而言，若经过长时间的腐蚀，其结构会出现一定程度的减薄，导致在下穿施工期间安全风险极高。因此，本文依托呼和浩特市城市轨道交通2号线一期工程大学西街站1号出入口暗挖隧道工程，采用数值模拟和现场监测等方法，对平顶直墙暗挖隧道施工引起的既有市政箱涵结构变形特征进行系统分析，据此提出合理的现场施工方案以保证既有箱涵结构的安全性。主要得到以下研究结论： （1）明确了暗挖隧道下穿市政箱涵结构变形控制的重点区域，建立了箱涵内部污水流量x与箱涵结构最大沉降值Smax的线性关系表达式Smax=15.6565+0.4330x，随污水流量的增加，箱涵结构沉降最大值逐渐增大，当箱涵内污水高度大于0.734m时，箱涵沉降会超过规范给定的控制标准20mm，实现了对下穿施工的风险预测。 （2）提出了暗挖隧道下穿市政箱涵施工安全控制方案。平顶直墙隧道采用交叉中隔壁法（CRD法）施工，建议现场选用左右导洞错距24m且上下导洞错距16m，每次拆除中隔壁长度为6m，加固土厚度2.5m的方案。根据灰色关联理论，对暗挖隧道施工引起市政箱涵变形的各影响因素做敏感性分析，发现一次性拆除的中隔壁长度对市政箱涵变形的影响程度最大，现场施工时应首先考虑该因素的影响。 （3）通过现场实测数据分析，得到了暗挖隧道下穿施工引起的箱涵结构沉降规律，箱涵最大沉降出现在隧道的左半部分上方，沉降最大值为19.88mm。在距离箱涵的间距约13m范围内进行降水以及开挖施工对箱涵扰动较大，最大沉降值为16.86mm，占总沉降值的70%~75%。采用叠加法修正Peck公式能够描述下穿段箱涵结构沉降曲线，沉降曲线最终呈“U”形。并根据《穿越城市轨道交通设施检测评估及监测技术规范》确定了箱涵结构控制偏离系数为0.994，偏离系数等级为二级。 |
| 作者： | 成鹤 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 许有俊;张旭 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 内蒙古科技大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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