城市大断面浅埋暗挖隧道施工过程模拟与监测技术研究

发布时间：2020-03-20 14:10

【摘要】：针对城市大断面浅埋暗挖隧道施工过程结构安全监测问题,以济南市穿泺源大街隧道工程为研究对象,通过隧道施工过程的三维数值模拟技术,提出此类隧道施工过程结构安全监测方案,并利用实际监测数据对该隧道施工过程的结构状态进展诊断。系统总结了对大断面浅埋暗挖隧道施工引起的地表沉降及影响因素的国内外研究现状,讨论了隧道施工过程数值模拟技术的关键问题,总结了结构健康监测技术在隧道施工中的应用状况及发展前景。根据穿泺源大街隧道工程实际情况,建立该隧道结构及围岩有限元模型,以结构安全为目标,详细讨论了该隧道结构施工的几种不同方案,并最终确定了合理的隧道施工方案。利用三维数值模拟技术,重点研究了穿泺源大街隧道施工过程结构安全监测方案的构建方法;以隧道结构施工相关设计规范为基础,针对该隧道道结构施工过程中的受力关键区域,制定隧道施工过程监测传感器的合理布置方案。在上述研究基础上,进一步研究了穿泺源大街隧道施工过程结构安全诊断标准及预警值的设计方法;将采用实际监测数据与有限元计算结果进行结合的方式,统计分析了该隧道结构施工过程中地表沉降规律、围岩压力变化过程、隧道结构关键部位应力变化规律;利用上述统计分析结果,实现了对该隧道结构施工过程结构状态的安全诊断。
【图文】：

2 章 穿泺源大街隧道施工方案优化与数值模对济南穿泺源大街隧道工程特点，对穿泺源大街隧道工程主体隧方案并进行了比对分析，，选择了较为可靠的方案。分别针对隧道及关键工序施工的方案进行了优化，并根据隧道的工程状况建立有限元模型。泺源大街隧道工程概述隧道工程简介南穿泺源大街隧道工程为超浅埋暗挖大跨度平顶直墙隧道，隧道下区泉城广场南侧，泺文路北侧，下穿泺源大街，隧道开挖宽度.9m，总长 67m，整个结构为单层框式钢筋混凝土结构，包括施工通道及隧道正洞，竖井的净空为 5m 7.7m。

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文该工程特点如下：（1）本工程地处泺源大街和泺文路相接的区域，地表交通工具密集；在隧洞上方的土层里的线路设施交错繁杂，包括了通信、电线、燃气、给水、雨污水等管线；（2）隧道属于平顶直墙结构，且属超浅埋大跨度隧道（覆土 6m，开挖宽度 25.2m），覆跨比为 0.24，结构受力复杂，施工安全要求高；（3）隧道位于趵突泉附近，地下泉水丰富，开挖至 4m 处即出现水，地层主要杂填土、粉质粘土、碎石，隧道主体结构所在的土层主要为胶结砾岩，局部有孤石，开挖需用人工配合油锤破除。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U455.4

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本文编号：2591886