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重叠地铁区间隧道TBM施工的数值模拟
| 论文题名： | 重叠地铁区间隧道TBM施工的数值模拟 |
| 关键词： | 重叠地铁;数值模拟;岩土工程;近距离施工;重叠隧道 |
| 摘要： | 随着地铁工程在我国各大个城市的修建,在城市的繁华地区或一些特定地段,由于受城市建筑物的限制和地下空间的综合开发、利用的需要,越来越多的近距离交叠隧道将会出现。由于重叠隧道TBM近距离施工的影响是个非常复杂的问题,不仅仅影响的因素很多,并且各个因素之间又存着在十分复杂的互相制约的行为,且城市地铁的开挖大部分都采用了盾构或TBM开挖方式,所以研究重叠地铁TBM近距离施工具有普遍的指导意义。 本文选取了重庆地铁六号线TBM试验段中的重叠近距离风险断面,采用了实际工程勘察设计的参数,通过隧道与岩土工程的专用软件Midas／GTS进行了TBM施工过程的数值模拟,主要研究了如下的几个问题: (1)总结了国内外对于重叠隧道近距离施工的研究现状和具体的工程实例,重点阐述了隧道施工的基本原理以及数值模拟的理论,也论述了双洞近距离隧道的几种方式及其力学特征。 (2)根据勘察设计所提供的参数,选取隧道重叠最近距离时的施工断面建立了三维的有限元模型。运用Midas／GTS软件分别模拟了“先开挖上隧道”方案和“先开挖下隧道”方案的TBM施工的过程,分析了隧道施工对地表沉降的影响以及隧道围岩的应力和位移的变化规律,同时分析了隧道衬砌结构的应力值和位移值的变化、最后对隧道的衬砌进行了强度检算,分析了隧道衬砌结构的安全性。 (3)通过对两种方案的对比得出结论:同时施工时先开挖下隧道,后开挖上隧道产生的影响相对较小。从地表的沉降、围岩的应力、位移变化幅度以及隧道衬砌的应力、位移变化等方面来看,“先开挖下隧道”的方案是比较合理的,且总体上检算的隧道衬砌结构安全系数较大,隧道TBM施工能够安全进行。 通过对不同施工方案下TBM施工的过程的模拟分析,得到了重叠隧道的合理施工方案,对于类似的工程具有一定的参考价值。 |
| 作者： | 陈平 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 严松宏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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