三层衬砌与非对称情况下双连拱隧道开挖与支护优化研究

发布时间：2020-05-23 18:00

【摘要】：浅埋偏压双连拱隧道存在覆盖层薄、围岩较破碎以及硬度较低等问题,导致施工过程中围岩自稳能力较差难以自动成拱形,因而极易产生地表沉降,对施工安全造成重大安全隐患,增加了施工难度。因此,对浅埋偏压情况下的双连拱隧道的施工方案进行优化具有重要意义。以荣乌高速黄土岭隧道为工程背景,通过地质资料、现场勘察以及设计资料的查阅,了解双连拱隧道施工方法及流程,并根据现场施工实际情况反馈得知隧道施工过程中存在的问题。通过Midas GTS NX岩土有限元分析软件对浅埋偏压的黄土岭隧道进行数值模拟,并对现有的施工方案进行优化,主要内容及结果如下:(1)黄土岭隧道作为一个浅埋偏压双连拱隧道,其围岩压力分布以及水平方向位移受偏压山体的影响较大,同时也隧道中隔墙在开挖过程中浅埋一侧局部出现拉应力。(2)针对原方案中左洞的双侧壁导坑法因现场施工实际情况反馈施工步骤复杂、施工工艺要求高以及施工面作业空间较小导致施工困难等问题,优化方案中采用单侧壁导坑法代替双侧壁导坑法,并数值模拟验证了单侧壁导坑法在解决上述问题的同时可有效降低隧道围岩沉降和保障支护结构稳定性。(3)偏压隧道施工工程中先开挖浅埋一侧洞室和先开挖深埋一侧洞室两种施工顺序的问题,本文模拟两种施工顺序,对比分析隧道围岩压力以及变形所受两种施工顺序的影响,可知先行开挖深埋一侧洞室可防止因浅埋一侧洞室施工扰动偏压山体导致山体失稳对深埋一侧洞室施工产生影响,同时亦可使中隔墙所受应力对称分布,避免偏压荷载对中隔墙的影响。(4)双连拱隧道间距较小,同向平行开挖引起的应力叠加导致隧道侧壁位移变形,影响隧道围岩稳定。优化方案中采用左右洞反向施工法避免了相邻洞室同向平行开挖所引起的应力叠加,降低中隔墙顶部区域变形量,保证了中隔墙压应力状态保持不变,防止因偏压状态导致开裂。
【图文】：

技术路线图

烟台大学硕士学位论文2 黄土岭隧道及其施工方案速公路海高速公路（G18），，是国家高速公路网规划中的重要组成部分津、山西、内蒙古五个省、自治区、直辖市，也是河北省高 2020 年）“五纵六横七线”骨架网络的横三、纵五、线三的组徐水-涞源段起自保定市徐水区商庄互通式立交，与津保高速驿马岭（晋冀界），接山西省灵丘至山阴高速公路，全长 129里张石高速共线段），如图 2.1 所示。黄土岭隧道位于河北省保北侧，是荣乌高速徐水至涞源合同段主要控制性工程。
【学位授予单位】：烟台大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U455.4;U455.7

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 韦庭昌;;双连拱隧道施工技术与风险控制策略研究[J];西部交通科技;2018年01期

2 毛惠刚;郭纹菲;;特殊地质条件下特大跨度双连拱隧道施工[J];市政技术;2016年S2期

3 韩兆军;;考虑降雨影响的双连拱隧道施工稳定性分析研究[J];公路交通科技(应用技术版);2017年04期

4 杨华中;;浅埋双连拱隧道快速施工要点[J];四川水泥;2017年07期

5 王立军;;大跨度双连拱隧道施工对策[J];国防交通工程与技术;2011年S1期

6 梁源;;高速公路双连拱隧道施工技术[J];交通世界(建养.机械);2013年01期

7 刘军;施春晖;韩爱民;;花坟垌双连拱隧道监控量测技术与方法[J];常州工学院学报;2008年S1期

8 田如金;;双连拱隧道施工问题研究[J];科技创新导报;2008年25期

9 邹高安;;对双连拱隧道施工技术探讨[J];广东科技;2007年03期

10 陈征伟;鲁日高;;浅谈双连拱隧道施工技术[J];建材与装饰(下旬刊);2007年12期

相关会议论文 前10条

1 高世军;吴怀义;熊世龙;;双连拱隧道的技术性设计[A];2001年全国公路隧道学术会议论文集[C];2001年

2 李炳田;浦海;李海亮;董旭;;双连拱隧道开挖对桩基影响的数值模拟分析[A];隧道、地下工程及岩石破碎理论与应用——隧道、地下工程及岩石破碎学术研讨会论文集[C];2007年

3 李炳田;浦海;李海亮;董旭;;双连拱隧道开挖对桩基影响的数值模拟分析[A];隧道、地下工程及岩石破碎学术研讨会论文集[C];2007年

4 姜玉松;孙勇;;双连拱隧道施工的关键技术分析[A];矿山建设工程新进展——2006全国矿山建设学术会议文集（上册）[C];2006年

5 黄大勇;陆冰洋;陈华兴;;近距隧道的相互影响[A];中国地质学会工程地质专业委员会、贵州省岩石力学与工程学会2005年学术年会暨“岩溶·工程·环境”学术论坛论文集[C];2005年

6 卓越;吴全立;沈晓伟;;双连拱隧道中隔墙区域渗漏水治理技术[A];中国土木工程学会第十一届、隧道及地下工程分会第十三届年会论文集[C];2004年

7 金丰年;王波;蒋美蓉;;双连拱隧道穿越破碎山体围岩稳定性数值分析[A];第二届中国水利水电岩土力学与工程学术讨论会论文集（一）[C];2008年

8 姬建晓;李安彬;;界牌坳软弱围岩、浅埋、偏压隧道施工技术[A];中国公路学会2007年学术年会论文集（下）[C];2007年

9 赵阳;张争鹏;;偏压连拱隧道不同开挖方法的模拟分析[A];中国土木工程学会第十一届、隧道及地下工程分会第十三届年会论文集[C];2004年

10 邓长平;薛志辉;郭廷云;;弹性抗滑桩在加固偏压双连拱隧道中的应用[A];中国公路学会2004年学术年会论文集[C];2004年

相关重要报纸文章 前7条

1 记者 薛尧 通讯员 苏富强;第二西通道双连拱隧道开挖完成[N];厦门日报;2019年

2 通讯员 刘远峰 曹荟芹;荣获国家级工法证书[N];中国铁道建筑报;2007年

3 记者 张剑、通讯员 石斌、汪家声;襄十路全线通车[N];湖北日报;2003年

4 记者　 王欢院 实习生 吴川;我省高速公路建设在加快中提升质量[N];陕西日报;2006年

5 本报记者 王欢院邋张斌峰;建设和谐与生态的通衢大道[N];陕西日报;2008年

6 宋华震;且留绿水伴青山[N];河南日报;2007年

7 通讯员 黎青川;11项第一书写完美答卷[N];中国铁道建筑报;2007年

相关博士学位论文 前1条

1 申玉生;软弱围岩双连拱隧道设计施工关键技术研究[D];西南交通大学;2006年

相关硕士学位论文 前10条

1 王云隆;三层衬砌与非对称情况下双连拱隧道开挖与支护优化研究[D];烟台大学;2019年

2 宋宜轩;高烈度地区双连拱铁路隧道地震动力响应规律研究[D];石家庄铁道大学;2018年

3 赵焕斌;黄土双连拱隧道施工地表沉降机理和控制技术研究[D];石家庄铁道大学;2018年

4 陈青帅;城市软岩双连拱隧道施工力学行为研究[D];西南石油大学;2016年

5 胡宸阳;城市复杂条件下双跨连拱隧道施工力学效应研究[D];中国铁道科学研究院;2014年

6 杜飞天;西凹口双连拱隧道结构及施工力学的数值模拟[D];西南交通大学;2007年

7 胡国祥;双连拱隧道与分离式隧道优选模型研究[D];中国地质大学;2004年

8 黄亮;双连拱隧道施工监控量测与数值模拟分析[D];长安大学;2005年

9 凌燕婷;公路连拱隧道与小净距隧道地震动力响应对比研究[D];西南交通大学;2009年

10 潘兴;偏压作用下双连拱隧道围岩和支护结构的力学行为[D];湖南大学;2007年

本文编号：2677740