摘要: |
浅埋暗挖法由于其施工方法简单,适应性强而得到广泛应用。但是浅埋地下结构的开挖不可避免地要引起地面沉降,并且在不同条件下变形量表现出较大的差异,因此研究合理的预加固措施和施工工法控制地面沉降是十分必要的。本文选取一典型的多跨浅埋暗挖隧道为研究对象,通过理论推导和数值分析,研究了预加固措施对控制地面沉降的作用机理,并确定了多跨浅埋暗挖隧道的合理施工顺序。主要研究工作如下:
1、总结分析隧道开挖引起地面沉降的作用机理,基于比奥(Boit)固结理论,重点推导了隧道开挖固结排水引起地面沉降的作用机理;
2、分析了运用大管棚加固地层的作用机理,提出了隧道拱部形成“棚”和“架”的条件,根据棚架体系观点,指出管棚主要起加固围岩并扩散围岩压力的作用,同时减少了开挖释放应力;
3、应用Mohr-Coulomb屈服准则,推导了注浆后岩土体的屈服参数,进而得到了注浆加固地层控制地面沉降的作用机理;
4、分析了土拱原理,并利用土拱原理确定隧道分步开挖的合理开挖宽度;
5、根据地下结构开挖施工的特点,应用有限元程序的“生”“死”单元模拟了隧道开挖施工对地表变形影响的全过程,并对各施工方案进行了比较和论证,得到了适合平顶多跨浅埋暗挖隧道的合理施工方法,并为类似工程施工方案、施工方法、注浆加固范围的选择提供了依据。
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