软岩隧道新工法研究及应用
本文关键词: 软弱围岩 隧道 数值分析 监控量测 出处:《兰州交通大学》2015年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:随着城际轨道交通及城市轨道交通不断的发展,当线路通过城市为不占有地上资源及降噪等因素,通常采用地下通过方式。随之面临城市地下地质条件的复杂多变性、地上环境的特殊性、隧道埋深较浅等问题,对城市地下隧道工程施工带来较大困难,尤其软岩段隧道施工所承担的施工风险更高。本文针对莞惠城际轨道交通某1、2号竖井区间软岩隧道依次使用的CD、CRD、新工法进行对比分析研究,主要研究内容如下:(1)通过对1、2竖井区间的现场资料及国内外知名软岩隧道事例分析,总结了引起软岩隧道围岩变形及破坏特性。(2)通过MIDAS/GTS软件模拟该区间软岩隧道所采用三种工法的施工开挖过程,对隧道Y方向的拱顶沉降、X方向拱腰及边墙的水平位移、塑性区影响和初期支护结构(拱架和锚杆)进行分析,CD工法不适合该段软岩隧道的施工。CRD、新工法能满足该段的施工,但是拱顶沉降变化较大及新工法存在结构应力集中问题。(3)通过对三种工法的数值模拟结果和实测数据的对比分析,可以看出围岩变形的模拟结果和实测数据的变化趋势符合围岩变形的规律,对模拟所采用的开挖与围岩的变形关系能够指导施工。(4)通过对拱顶沉降和周边位移的实测数据进行曲线拟合,分析得该区间软岩隧道在采用CRD工法和新工法封闭成环后围岩变形趋于稳定,可以施作二次衬砌。(5)针对新工法在施工中能够更好、更安全的实施,对新工法存在拱顶沉降较大及结构应力集中问题采取技术安全控制措施及管理安全控制措施。通过采用全断面注浆、改变开挖方法、竖向支撑法等能有效的降低施工安全隐患。
[Abstract]:With the continuous development of intercity rail transit and urban rail transit, when the line passes through the city for the non-occupation of land resources and noise reduction and other factors. In general, the underground passage mode is often adopted. Then it faces the complex variability of the urban underground geological conditions, the particularity of the above ground environment, the shallow depth of the tunnel, and so on, which brings great difficulties to the construction of the urban underground tunnel project. Especially, the construction risk of soft rock tunnel is higher. This paper makes a comparative analysis and research on the new construction method for the soft rock tunnel of Guanghui Intercity Rail Transit (Guanghui Intercity Rail Transit), which is used successively in the soft rock tunnel of No. 1 and No. 2 Shaft Shaft. The main research contents are as follows: (1) based on the field data of 1Q2 shaft section and the case analysis of famous soft rock tunnel at home and abroad. The deformation and failure characteristics of surrounding rock caused by soft rock tunnel are summarized. The excavation process of three kinds of construction methods used in soft rock tunnel is simulated by MIDAS/GTS software. The horizontal displacement, plastic zone influence and initial supporting structure (arch frame and anchor rod) of the tunnel Y-direction vault settlement and X-direction arch waist and side wall are analyzed. CD method is not suitable for the construction of soft rock tunnel. The new method can meet the construction of this section. However, the settlement of the arch roof changes greatly and the stress concentration problem exists in the new construction method. The numerical simulation results of the three methods and the measured data are compared and analyzed through the comparison and analysis of the numerical simulation results and the measured data of the three methods. It can be seen that the variation trend of the simulated results and the measured data of the surrounding rock deformation accords with the law of the surrounding rock deformation. The relation between excavation and surrounding rock deformation used in the simulation can guide construction. 4) through the curve fitting of the measured data of dome settlement and peripheral displacement. The analysis shows that the surrounding rock deformation of the soft rock tunnel in this section tends to be stable after closed by CRD method and new construction method, and can be used as secondary lining. 5) in view of the new construction method, it can be better and safer to carry out. Technical safety control measures and management safety control measures are adopted to solve the problems of large settlement of arch roof and stress concentration of structure in the new construction method. The excavation method is changed by adopting full section grouting. Vertical support method can effectively reduce the hidden dangers of construction safety.
【学位授予单位】:兰州交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:U455.4
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本文编号:1455787
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