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地铁隧道穿越既有市政道路的地层变形规律与控制方法研究

发布时间:2019-01-27 05:52
【摘要】:近年来我国地下轨道交通建设快速发展,新建地铁隧道下穿既有道路工程案例大量涌现,下穿施工技术难度大、地层沉降控制要求高、不确定因素多,若施工过程中控制措施不合理,不但影响隧道内施工,对地面车辆行车安全也有较大范围的影响,因此受到国内外学者的广泛关注。为此,依托深圳地铁7号线停车场出入线下穿北环大道快车道工程,采用理论计算方法、数值模拟方法、现场监测分析等技术手段相结合,对地铁隧道穿越既有市政道路的地层变形规律与控制方法进行研究,主要取得以下结论:(1)提出基于皮尔曲线模型的隧道施工地层变形三维时空预测模型,并将其拓展到地铁双线隧道。利用等效土柱法推导出地铁隧道下穿既有道路统一计算公式,并给出公式中相关参数确定方法。(2)依托深圳地铁七号线停车场出入线下穿北环大道快车道工程,给出双线隧道下穿既有市政道路计算算例,并与现场路面监测结果进行对比,验证了方法的合理性。随后对现场监测结果进行综合分析。(3)依托现场实际地质条件和具体施工设计建立三维数值模型,进行有限差分计算,对数值模拟得到的变形、应力进行分析,基于流固耦合模块对隧道开挖造成的孔压变化和渗流情况进行分析,研究了隧道间距对临近隧道的影响关系。总结目前常用的隧道围岩加固措施,通过数值模拟对超前加固措施进行比选,并对超前加固工艺进行进一步讨论。
[Abstract]:In recent years, the construction of underground rail transit has developed rapidly in our country, and a large number of new subway tunnel underpass existing road engineering cases have emerged, the technology of underpass construction is difficult, the control of stratum settlement is high, and there are many uncertain factors. If the control measures in the construction process are unreasonable, not only the tunnel construction will be affected, but also the safety of the ground vehicles will be affected to a large extent. Therefore, the scholars at home and abroad have paid much attention to it. To this end, relying on Shenzhen Metro Line 7 parking lot access line under the North Ring Road expressway project, the use of theoretical calculation method, numerical simulation method, on-site monitoring and analysis and other technical means combined, The formation deformation law and control method of subway tunnel crossing the existing municipal road are studied. The main conclusions are as follows: (1) A three-dimensional spatio-temporal prediction model of stratum deformation in tunnel construction is proposed based on Pier curve model. It will be extended to the subway dual-line tunnel. By using the equivalent soil column method, the unified calculation formula for the existing road under the subway tunnel is derived, and the method for determining the relevant parameters in the formula is given. (2) based on the entry and exit line of the parking lot of Shenzhen Metro Line 7, the project of crossing the North Ring Road expressway under the entrance and exit line of Shenzhen Metro Line 7 is given. A calculation example of two-line tunnel under the existing municipal road is given, and compared with the results of field pavement monitoring, the rationality of the method is verified. Then the field monitoring results are comprehensively analyzed. (3) based on the actual geological conditions and concrete construction design, the three-dimensional numerical model is established, the finite difference calculation is carried out, and the deformation and stress obtained from the numerical simulation are analyzed. Based on the fluid-solid coupling module, the variation of pore pressure and seepage caused by tunnel excavation are analyzed, and the influence of tunnel spacing on the adjacent tunnel is studied. This paper summarizes the reinforcement measures of tunnel surrounding rock in common use at present, compares and selects the advanced reinforcement measures through numerical simulation, and further discusses the advanced reinforcement technology.
【学位授予单位】:山东大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:U456.3;U231.3

【参考文献】

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本文编号:2415976

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