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软弱地层地铁超小净距群洞隧道施工扰动控制研究
| 论文题名： | 软弱地层地铁超小净距群洞隧道施工扰动控制研究 |
| 关键词： | 地铁隧道;软弱地层;超小净距群洞;施工扰动;地表沉降;变形控制 |
| 摘要： | 我国城市轨道交通高速发展，地铁建设占据了其中绝大部分新增里程，同时由于有限的地下空间资源，小净距甚至超小净距群洞隧道在车站、车场处不可避免。超小净距地铁群洞隧道在施工过程中对地层造成重复扰动，极易导致围岩失稳，产生较大地层变形，威胁地面道路及周边建构筑物。因此，为有效控制超小净距群洞施工扰动，本文基于北京市地铁17号线天通苑东站北侧六线暗挖区间，利用前期调研、理论研究手段，针对超小净距群洞隧道施工扰动产生机理及沉降槽发展研究，并在此基础上建立数值模型，通过有限差分法进一步研究施工工法以及其他控制措施对超小净距群洞隧道施工扰动的影响，对实际施工方案提出指导意见。本文主要研究内容及相应成果如下： （1）在总结国内外大量文献资料的基础上，分析单洞、双洞及多洞隧道地表沉降特征及规律，并基于经典Peck沉降槽理论与双洞并行隧道沉降槽理论，将临界状态三洞并行隧道沉降槽问题进行拆分，得出了三洞并行隧道沉降槽理论； （2）基于隧道施工扰动产生机理，分析不同施工工法对超小净距群洞隧道施工扰动影响，得出在群洞隧道施工时，应优先将施工扰动较大的隧道当做先行隧道，且在隧道支护设计时，应当使得支护处于有利于承受其他隧道施工扰动的状态，故本文所依托工程最佳施工顺序应当为：先施工位于隧道群中央的北七家支线隧道，然后施工位于其两侧的南肢出入段线左右线，最后施工位于隧道群最外侧的天未区间正线左右线； （3）在最优施工工法组合的基础上，研究其他变形控制方法对超小净距群洞隧道施工扰动影响规律，得出注浆加固及超前加固方法对于群洞隧道施工扰动的影响分为减少先行隧道对本隧道自身及周围岩土体的扰动与减弱后行隧道对本隧道的扰动两部分的结论，并发现中隔土柱的加固对地表沉降槽形态及大小产生重要影响，但仅加固中隔土柱对隧道自身变形控制效果较差； （4）根据工程实际采用施工顺序，提出施工扰动控制方案，成功降低地表沉降50.1%~59.4%，降低各洞拱顶沉降13.9%~29.1%，且数值模拟结果与工程监测结果较为符合，成功预测了工程施工扰动。 |
| 作者： | 李宗衡 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 贺少辉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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