论文题名: | 高层建筑下浅埋连拱隧道施工安全控制技术研究 |
关键词: | 连拱隧道;施工力学;支护结构;高层建筑;数值模型 |
摘要: | 随着交通隧道由山区走向大型城市,隧道与地面建筑所占据的地下空间形成拥挤之势,隧道下穿建筑难以避免,是现代城市建设面临的新课题。国内外对于高层建筑群下进行复杂交通隧道的建设,还缺乏系统认识和研究。 本文以重庆两江大桥连接隧道下穿华夏大厦段双向4车道连拱隧道为背景,通过隧道-房屋建筑相互作用机制以及沉降诱发的建筑变形损害等级与标准分析,结合数值模拟和现场监控量测手段,对14层高华夏大厦在邻近渝中连接隧道开挖下的力学动态和连拱隧道的施工力学与支护结构进行了系统研究,并对城市交通隧道与既有高层建筑相互影响关键参数进行了研究探讨。 本文的主要工作体现在: ①总结提炼了近接隧道的施工工法及其理论研究成果。 ②深入分析了隧道与房屋建筑相互作用的机制,揭示了隧道开挖诱发的地基变位特征及其对上部建筑物的影响,提出了压缩/拉伸应变等变形指标参数;通过国内规范梳理,全面分析了城市交通隧道近接高层建筑变形指标、控制标准与损害等级。在上述研究的基础上,确定了渝中连接隧道穿越华夏大厦段华夏大厦的变形控制标准。 ③建立了全三维数值模型,研究了连接隧道在开挖过程中的开挖步序和围岩及支护结构力学影响(位移场、应力场、塑性区、中导洞和初期支护以及二次衬砌应力),指出连拱隧道中导洞、左右洞的上导坑开挖是关键开挖工序。 ④研究了华夏大厦力学动态分析(结构内力、整体倾斜、基础沉降与差异沉降),指出靠近华夏银行的隧道右洞开挖对起基础沉降影响最大,并在通过基础断面约1倍洞径后趋于稳定。 ⑤论证了渝中连接隧道穿越华夏大厦段采用左洞先行施工方法的可行性,提出采用先左洞(远离华夏大厦一侧)、后右洞(近离华夏大厦一侧)对于控制华夏大厦基础变形是有利的开挖方法。 ⑥对渝中连接隧道穿越华夏大厦段的关键断面进行了现场监测(房屋倾斜,拱顶沉降、地表沉降),并与数值分析结果对比,验证了数值分析结果的可靠性。 ⑦分析了隧道与建筑物相互影响(偏移、高度差、洞径、围岩级别、基础刚度等因素)下各自的响应。分析表明,隧道与建筑物近接时,隧道位于建筑物边缘是最不利位置,而不是位于建筑物正下方。 |
作者: | 皮亮 |
专业: | 桥梁与隧道工程 |
导师: | 蒋树屏;王晓雯 |
授予学位: | 硕士 |
授予学位单位: | 重庆交通大学 |
学位年度: | 2013 |
正文语种: | 中文 |