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群洞开挖对隧道仰坡及地表建筑物的影响研究
| 论文题名： | 群洞开挖对隧道仰坡及地表建筑物的影响研究 |
| 关键词： | 隧道群;仰坡;地表建筑物;开挖顺序;掌子面间距 |
| 摘要： | 随着城市化进程的加快，寸土寸金的城市建设局面，涌现出大量的岩土工程技术问题亟待解决。研究群洞开挖对隧道仰坡及地表建筑物的影响已经成为了城市地下工程建设中必须面临的一项重要课题。本论文依托重庆市红岩村隧道群工程，对隧道群开挖过程对隧道仰坡、围岩和地表建筑物的影响开展研究，主要研究内容和所得成果如下: (1)采用数值模拟方法，分别对三种开挖顺序进行了模拟。结果表明，开挖顺序为“先开挖车站隧道，再开挖上部的主线隧道”时群洞开挖引起的仰坡的竖向位移、围岩的位移和应力值，以及建筑桩的沉降量、相邻桩基沉降差和建筑物的压缩变形均最小，即隧道群开挖对隧道仰坡和地表建筑物的影响最小。 (2)采用数值模拟方法，对隧道群采取不同的掌子面前后间距下的施工进行了模拟。结果表明，隧道群同时施工时，左右线隧道的掌子面与车站隧道掌子面前后距离大于36米的相对效果较好，可以有效减小隧道群仰坡沉降、围岩位移和应力值，以及地表建筑物竖向位移、其相邻桩基沉降差和建筑物压缩变形。 (3)对比各工况模拟结果，总结仰坡、围岩和地表建筑物的变化规律如下: ①隧道群开挖后，仰坡变形以竖向位移为主。车站隧道左右两侧各15米左右的范围内，仰坡前缘的沉降值大于后缘的沉降值，在此范围外，仰坡前缘的沉降量小于仰坡后缘的沉降量。在同一横断面上，纵向距洞口7.5米前的仰坡沉降量在中心线左右10米范围内沉降量接近;距洞口7.5米后，车站隧道拱顶上部的仰坡沉降量最大。同一横断面上，仰坡后缘各部位沉降量差值较仰坡前缘更小。 ②隧道群开挖后，隧道群围岩以竖向变形为主，水平位移较小。最大沉降值分别在左线隧道的右拱腰，右线隧道的左拱腰和车站隧道的拱顶处。在左右线隧道的拱顶和车站隧道的仰拱处出现拉应力集中，在左右线隧道与车站隧道的夹岩处有压应力和剪应力集中。 ③隧道群开挖后，在同一横断面上，与车站隧道水平距离越近的建筑桩沉降量越大，最大沉降差出现在左右两侧边的两个相邻桩基上;各桩的水平位移方向均朝向被开挖洞室，最大水平位移出现在两端点的桩基上。 ④隧道群开挖和长期运营期间，隧道群的夹岩和仰坡坡脚可能出现失稳破坏，建议采用对拉锚杆对隧道夹岩进行支护，采用抗滑桩、锚索和锚杆框架梁等形式对仰坡进行防护。 |
| 作者： | 陈川 |
| 专业： | 土木工程；桥梁与隧道工程 |
| 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： | 2019 |
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