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软岩地层中高边墙超大断面地铁车站开挖工法研究
| 论文题名： | 软岩地层中高边墙超大断面地铁车站开挖工法研究 |
| 关键词： | 地铁车站;软岩地层;隧道开挖;大断面;高边墙 |
| 摘要： | 近年来，在软岩地层中修建高边墙超大断面隧道愈发多见，与其他普通隧道不同，高边墙超大断面隧道的力学性质更复杂，施工难度也越大，因此针对软岩地层中高边墙超大断面地铁车站开挖工法研究具有重要意义。 本文以重庆市轨道 4号线西延线第 3座站玉带山地铁车站为背景，对目前超大断面隧道常用暗挖工法进行了调研和理论分析，利用相似模型试验与数值模拟相结合的方法对不同工况下围岩位移、应力以及初支内力进行了分析，同时针对前述结论工法，结合正交试验对开挖进尺、喷混厚度、中岩柱宽度等参数进行了优化，通过数据对比分析，通过优化后的工法对围岩扰动更小。主要研究成果如下： （1）分析了目前超大断面隧道常用的暗挖工法，并总结了其特征。为高边墙隧道在软岩地层中这一特殊地质条件下施工提供了指导。 （2）根据玉带山地铁车站的实际情况，在相似原理的基础上，以重晶石粉、石英砂、石膏以及松香-酒精溶液为围岩材料，并通过直剪试验、无侧限抗压强度试验测定了不同配合比下围岩材料的弹性模量以及黏聚力等参数，最后针对软岩隧道的特性，选取了最优的配合比，在软岩地层中建立了隧道模型试验，完成了预留中岩柱法、传统双侧壁导坑法以及拱盖法三种工法的开挖模拟，综合分析三种工况下围岩位移、应力及初支应力。 （3）利用 Midas gts 对预留中岩柱法、拱盖法以及传统双侧壁导坑法下隧道的围岩位移、围岩应力、支护结构内力进行对比，与模型试验结果对比分析后，提出了软岩地层中超大断面隧道最适宜的开挖工法，结合实际情况，建议玉带山地铁车站采用预留中岩柱法施工。 （4）在相似模型试验及数值模拟的基础上，利用正交试验对预留中岩柱法开挖进尺、喷混厚度、中岩柱宽度等施工参数在地表沉降、拱顶沉降、底鼓隆起、横向收敛等方面的显著性影响进行了详细的研究。 |
| 作者： | 刘前磊 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 赵宁雨 |
| 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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