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连接道与主通道隧道相交段施工顺序及支护参数优化分析
| 论文题名： | 连接道与主通道隧道相交段施工顺序及支护参数优化分析 |
| 关键词： | 隧道相交段;连接道;主通道;施工顺序;支护参数 |
| 摘要： | 城市隧道建设一直是我国交通运输行业的重要一环，随着我国城镇化发展趋势愈来愈明显，城市隧道建设也将进一步发展，城市地下空间利用率也会越来越高，路线也将交叉重叠，趋于网络化。城市相交隧道作为一种高效利用地下空间的结构形式，在城市建设中越来越常见，怎样选择合理的施工顺序对相交段进行开挖，合理的支护参数对相交段进行支护，确保隧道施工安全进行及减小对地表建筑物的影响有重要作用。 本论文依托重庆市解放碑地下停车库及连接通道三期工程，选取嘉滨路连接道（连拱隧道）与主通道（单洞隧道）相交段处，以ANSYS有限元软件进行数值模拟，结合现场监控量测数据，对隧道相交段开挖顺序及支护参数优化进行研究，主要研究内容及结论如下： 1） 分析了隧道围岩变形破坏机制，阐明了应力释放、卸荷回弹、完全塑性区破坏、扩容与挠曲、流动变形以及塑性楔体等因素对围岩的破坏作用；根据经验公式法及随机介质理论，推导了隧道相交段地表沉降变形预测公式。 2） 研究了连接道与主通道隧道相交段施工顺序进行研究，确定了最优的施工顺序。依托重庆市解放碑地下停车库及连接通道三期工程连接道与主通道相交段处施工顺序进行研究，分析了三种施工顺序，通过有限元数值模拟软件ANSYS，将三种施工顺序进行三维数值模拟，从隧道开挖完成后地表沉降、拱顶沉降以及围岩应力三个量化指标进行对比。 3） 通过数值模拟，确立了隧道相交段最优的支护参数。数值模拟结果，发现岩土体位移云图与衬砌位移云图在相交段处最大，对相交段处进行支护参数优化很有必要，从相交段处喷射混凝土厚度、钢拱架间距以及相交段范围支护三个因素出发，地表沉降、拱顶沉降以及拱腰收敛三个指标进行分析。 4） 对现场监控量测方案进行了设计，通过现场监控量测，分析了测量数据，与数值模拟结果和理论计算结果作比较，验证数值模拟的可靠性与理论公式的正确性，同时分析隧道相交段净空水平收敛、拱顶沉降与地表沉降特征与规律。 5） 研究了采用荷载结构法计算浅埋Ⅳ级围岩隧道相交段衬砌内力，确定了荷载的修正系数，其取值范围在1.15-1.20之间。 |
| 作者： | 邹雨来 |
| 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： | 2023 |
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