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基于随机介质理论分岔隧道地表沉降及控制技术研究
| 论文题名： | 基于随机介质理论分岔隧道地表沉降及控制技术研究 |
| 关键词： | 分岔隧道;浅埋暗挖;地表沉降;随机介质理论 |
| 摘要： | 分岔隧道是扩大城市地下空间的发展趋势，在城市中修建浅埋分岔隧道，其施工对围岩产生的影响极易传到地面上，造成地面沉降，严重时甚至引起塌陷灾害，给地面道路以及周围建筑物带来极大的安全隐患。分岔隧道过渡部分存在断面变化、埋深变化等情况，施工引起的地表沉降机理比单洞隧道更为复杂。本文依托重庆市某分岔隧道工程，以超大断面隧道和小净距隧道连接而成的分岔隧道为研究对象，基于随机介质理论，采用理论分析、数值模拟和现场监测等研究方法，对浅埋分岔隧道施工过程中产生地表沉降进行分析，在此基础上开展适用于分岔隧道施工引起的地表沉降控制技术研究。本文的主要研究成果如下： （1）基于随机介质理论，考虑隧道平面线形存在曲线的情况，推导了适用于曲线隧道的地表沉降预测公式；同时，考虑分岔隧道连接处开挖的土体呈线性损失，引入分岔隧道沉降过渡段，推导了分岔隧道条件下的地表沉降预测公式。 （2）采用随机介质理论计算和数值模拟对分岔隧道不同断面下的地表沉降进行分析，得出分岔隧道施工引起的地表沉降值大小和沉降槽宽度从单洞到双洞均呈现出减小趋势。同时，将地表沉降理论计算结果和数值模拟结果进行对比分析，结果表明：理论计算的地表沉降结果与数值模拟计算的结果呈现出一致的规律，验证了地表沉降预测公式的合理性。 （3）通过理论计算和数值模拟的方法，对分岔隧道在不同施工顺序、开挖方法和掌子面错距条件下的地表沉降控制技术进行研究，对比分析两种计算结果，得到了分岔隧道地表沉降合理的施工顺序、开挖方法和掌子面错距控制技术。 （4）考虑分岔隧道不同喷混厚度和超前支护方案对地表沉降的控制效果，采用理论计算和数值模拟的方法对分岔隧道的地表沉降控制技术进行研究，对比分析两种计算结果，得到了分岔隧道地表沉降合理的喷混厚度、超前支护控制技术。 （5）通过现场监控量测数据的分析，得到分岔隧道在不同断面形式下的地表沉降时程曲线。将分岔隧道地表沉降的理论计算和数值模拟结果与监控量测结果进行对比，得出三种方法下地表沉降结果较为吻合，验证了理论计算的适用性以及地表沉降控制措施的合理性。 |
| 作者： | 邢渝遥 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 陈林杰 |
| 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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