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原文传递浅埋小净距隧道的双洞效应研究

论文题名：	浅埋小净距隧道的双洞效应研究
关键词：	浅埋小净距隧道;施工过程;双洞效应;围岩变形
摘要：	小净距隧道作为一种经济有效的隧道结构形式，在实际工程中应用广泛。在山地、丘陵地区的隧道工程建设中，为满足地形条件、总体线路和线性等要求，通常采用净距变化较为灵活的小净距隧道，而在隧道的进、出口段，小净距隧道通常处于浅埋或偏压状态。浅埋小净距隧道因双洞净距较小，相邻洞室之间相互影响较为明显，且难以形成稳定的塌落拱，施工过程中产生的双洞效应引起的围岩受力变形特征非常复杂。浅埋小净距隧道在施工过程中所产生的双洞效应影响因素众多，包括净距、埋深、地表坡度、开挖顺序、支护方式等，因此，针对不同影响因素条件下的浅埋小净距隧道的双洞效应进行系统研究具有重要意义。　　本文在前人研究的基础上，系统分析了小净距隧道双洞效应的影响因素和围岩施工特性，并利用ABAQUS有限元软件，依托玉磨铁路线过尧站~摩黑站区间的大金山铁路隧道的工程背景，采用数值计算方法对浅埋小净距隧道施工过程中的双洞效应进行了研究。主要研究内容如下：　　（1）针对地表水平时浅埋小净距隧道双洞效应的主要影响因素，通过分析施工过程中的塑性区分布特征、洞周围岩的位移场、应力场以及隧道结构的变形特征，研究净距、埋深、支护参数对地表水平时的浅埋小净距隧道双洞效应的影响规律。　　（2）关于偏压浅埋小净距隧道，以不同偏压地表坡度为变量建立有限元模型，分析浅埋小净距隧道与普通单线偏压隧道在不同偏压条件下的围岩特性；研究了深浅埋隧洞先后开挖顺序对中夹岩柱的扰动规律和双洞效应的影响；对比了分别加强浅埋侧隧洞支护和加强深埋侧隧道支护两种工况，对偏压浅埋小净距隧道的双洞效应影响。　　研究结果表明：净距、埋深、地表坡度、支护方式对浅埋小净距隧道的双洞效应均有显著影响。净距越小、埋深越大、地表坡度越大，双洞效应越明显，导致：双洞内侧应力、塑性区、变形均显著增大；隧道结构发生远离型拉伸变形和挤压变形。“先深后浅”的开挖顺序对控制双洞内侧的水平位移较为有利，“先浅后深”的开挖顺序对控制拱顶沉降位移较为有利；加强隧道支护能减小双洞效应对隧道变形的影响。
作者：	周艳
专业：	土木工程
导师：	程旭东;井文君
授予学位：	硕士
授予学位单位：	中国石油大学(华东)
学位年度：	2021