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大断面公路隧道对临近轻轨高架桥的影响研究
| 论文题名： | 大断面公路隧道对临近轻轨高架桥的影响研究 |
| 关键词： | 大断面公路隧道;高架桥;开挖工法;支护参数;爆破分析 |
| 摘要： | 随着全国的大城市不断向周边辐射，高速公路也不断的由城市向周边城镇修建。在西部大开发的战略背景下，西南地区成为了中国建设的新高地，然而西南地区山地甚多，因此大断面公路隧道的建设需求逐渐凸显。 由于市政规划存在先后顺序，新建的隧道工程不可避免的对周边环境产生影响，对下穿建（构）筑物存在威胁。公路隧道施工过程中会对周围岩土体产生扰动，使邻近建（构）筑物的结构产生变形并改变其受力状态，甚至危及建筑物的安全并影响其正常使用。为防止隧道下穿的建（构）筑物发生破坏，从而造成事故，因此有必要研究大断面公路隧道下穿建（构）筑物的影响。 本文以重庆渝黔复线连接道路的2号隧道下穿轨道高架桥梁工程为背景，研究了大断面隧道下穿高架桥梁的隧道开挖方式、支护参数和非爆破开挖区段。主要的研究内容及成果如下: (1)通过相关文献调研，分析了隧道开挖的地层变形规律;总结了一些大断面隧道下穿建（构）筑物的开挖工法、支护参数，以及爆破研究现状;确定了一些隧道下穿高架桥的变形控制标准。 (2)采用数值模拟方法，研究了下穿高架桥梁的大断面隧道的施工方法。计算分析了CD法、双侧壁导坑法、拱盖法三种开挖工法条件下下穿隧道及高架桥梁的受力变形规律。研究表明，在同等工程地质条件下，采用以上三种开挖工法均能保证隧道及高架桥的安全。考虑到隧道施工工期及经济性等要求，且结合隧道自身为超大断面的特点，故推荐下穿隧道采用双侧壁导坑法施工。 (3)对采用双侧壁导坑法的下穿隧道的支护参数进行了优化分析。通过有限元软件Midas/GTSNX，研究了该大断面隧道在不同支护参数（初支厚度、钢架间距、锚杆体系、二衬厚度等）条件下隧道及桥梁的受力变形规律，确定了隧道合理的支护参数。 (4)研究了隧道下穿高架桥梁段的非爆段长度。选取隧道典型工况，采用2号岩石乳化炸药，在隧道不同断面处释放爆破荷载，研究分析了高架桥梁的振速响应。结果表明，下穿隧道左洞在距高架桥62m范围内、右洞在距高架桥70m范围内为隧道的非爆破区段，建议采用机械开挖。在隧道其余范围内爆破对高架桥振速影响较小，可采用控制爆破开挖。 本论文确定了大断面隧道下穿高架桥梁段的开挖工法、支护参数，以及非爆段长度，对类似工程有一定的指导意义。 |
| 作者： | 周立 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 高峰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2020 |
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