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复合地层大断面隧道动态分部施工工法研究
| 论文题名： | 复合地层大断面隧道动态分部施工工法研究 |
| 关键词： | 复合地层;大断面隧道;施工方法;数值分析;监测技术 |
| 摘要： | 依托武广客运专线浏阳河隧道工程，针对其埋深浅、跨度大、地质条件复杂、安全风险高、工期紧等特点，从实际的上软下硬地层及隧道洞口处在深基坑内，采用双侧壁导坑法进洞非常困难，从拱部进洞较容易的情况出发，提出了从拱部进洞的隧道动态分部施工工法，并对该工法的理论基础、力学特性、施工要点、监测技术等问题进行了详细而系统的探讨，主要技术成果有： （1）提出了适合于上软下硬复合地层大断面隧道施工的动态分部施工工法，其核心内容为：先将上台阶分成左、右两个部分，并将中隔墙由以前的曲墙改变为直墙，临时仰拱及中台阶的中隔墙根据现场地质情况适当增设。该工法各工序间干扰少，操作简单、安全可靠，适合中、大型机械施工，实现了不均匀地层隧道施工工法的快速、便捷转换，减少了临时支护工程量，降低了工程造价。 （2）从软弱围岩大断面隧道的受力特征出发，结合轴变理论，探讨了动态分部施工工法的力学原理，从理论上验证了该工法的合理性和可靠性，并阐述了相应的施工工艺和操作要点。 （3）应用数值计算软件，建立动态分部施工工法的平面和空间数值模型，对各施工环节隧道围岩稳定性与支护结构的受力特性进行了详细分析，探讨了临时中墙和中间岩柱的受力变化机理，以及该工法的力学特性和三维空间效应，获得了施工的关键步骤和隧道的薄弱位置，并提出了施工和监测建议。 （4）建立类似地质条件下常用施工工法的数值模型，并与动态分部施工工法进行对比研究，从力学机理、经济效益等角度对动态分部施工工法的优越性进行了解释，认为动态分部施工法能够有效控制围岩变形及应力调整，且相对于原设计推荐施工工法，一定程度上降低了工程造价，能够满足快速施工的要求。 （5）以已有常规隧道监测内容和方法为基础，结合前述数值分析结果，提出了动态分部施工工法的监测技术及管理体系，并将其在浏阳河隧道中进行了应用，结果表明，该体系能够及时反映隧道开挖过程中的稳定情况，可为安全、动态施工提供技术参考。 2008年9月12日，武广客运专线浏阳河隧道工程北段顺利贯通，表明了动态分部施工工法是合理的，取得了显著的经济价值和社会效益，为上软下硬复合地层与地质条件多变下的大断面隧道施工开辟了新的途径，具有重要的工程实用价值。 |
| 作者： | 李文华 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 彭立敏;陆海平 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中南大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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