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薄层破碎硬质岩隧道（群）施工对上部关键结构的影响研究
| 论文题名： | 薄层破碎硬质岩隧道（群）施工对上部关键结构的影响研究 |
| 关键词： | 隧道施工;薄层破碎硬质岩;地表沉降;上部建筑结构 |
| 摘要： | 本文主要研究内容依托于贵阳龙洞堡机场隧道项目，该隧道穿越薄层破碎硬质岩地层，围岩中发育有较多层理、节理等结构面，而围岩受扰动后很容易沿结构面发生位移或破坏。本文采用3DEC离散元法，主要研究了隧道开挖对地表沉降和上部建筑结构的影响。由本文研究内容，可以得出如下结论: (1)在薄层破碎硬质岩体中，隧道施工引起的地表沉降的分布规律除受施工因素的影响外，同时还受岩块性质、结构面力学性质和分布形式等环境的影响，其中结构面的影响主要有:由于结构面强度和稳定性要比岩石低很多，隧道开挖后容易沿薄弱结构面发生变形或破坏;地层层理的倾角不同，则沉降槽中心相对于隧道中心的位置也不同;节理通缝分布时，地表沉降会在洞周附近节理面对应地表处产生很大的突变，而节理错缝分布时，地表沉降变化规律整体上与连续介质中很相似，地表沉降横向分布曲线大致可以用正态曲线描述，符合Peck公式，地表沉降沿纵向大致分为三个区——前期沉降区、快速沉降区以及沉降收敛区。 (2)隧道开挖引起的地表位移，如地表均匀沉降、地表倾斜、地表曲率和地表水平位移等，都会导致结构的变形和应力重分布，影响结构的稳定性，严重的导致结构开裂，甚至破坏。建筑结构的破坏模式与建筑的结构类型、处于沉降槽的位置等有关。为了保证建筑结构正常使用和防止结构破坏，一些建筑相关规范给出了建筑结构的变形和应力的控制标准，而我国城市地铁项目中通常30mm的地表沉降作为控制标准，但是此标准是根据工程经验得出的，并且有一定的适用范围，针对具体工程我们可以通过计算确定地表沉降控制标准。 (3)基于龙洞堡机场隧道项目，运用3DEC离散元软件研究了隧道开挖过程对高架桥和地下停车场的影响。一般来说，建筑基础距离沉降槽中心的位置越近受到的影响越大;相对CRD法，双侧壁导坑法对隧道上部结构影响更小;辅助工法能控制地层位移和减小对结构的影响。具体工程中一般应根据工程经验、数值模拟或模型实验等方法确定施工措施，并根据现场监测结果及时调整。 (4)基于龙洞堡机场隧道工程，经计算将隧道开挖下穿高架桥的过程中地表沉降的控制标准定为25mm。结合数值模拟结果和现场实测数据分析，经验算当采用设计要求进行隧道施工时，地表沉降、结构变形和应力均可满足控制标准。 |
| 作者： | 徐灯飞 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 漆泰岳 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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