三孔小净距隧道近接下穿过水箱涵的变形控制研究
发布时间：2022-12-22 02:30
我国城市化进程越来越快,建设地下轨道交通的案例越来越多。在轨道交通工程建设时,由于周边施工环境复杂、线路交错纵横以及建设顺序不同,新建隧道下穿既有地下结构的情况越来越多。为了缓解交通出行的压力,将会建设更多的三孔及三孔以上的小净距隧道。然而,由于三孔小净距隧道形式的复杂性和特殊性,隧道之间及隧道下穿过程中影响大,隧道施工也必然会造成周边环境及自身的扰动,进而对三孔隧道的正常使用和安全造成影响。因此,研究对三孔小净距隧道下穿既有地下结构施工过程中的力学响应及变形控制,对实际施工具有重要的意义。本文以济南地铁R3号线中三孔小净距隧道近接下穿过水箱涵施工工程为依托,采用两阶段分析法建立过水箱涵在Winkler弹性地基上Timoshenko梁的控制微分方程并对方程进行了求解,通过材料力学知识求得过水箱涵的最大容许挠度,提出过水箱涵的变形控制指标。采用MIDAS/GTS软件,研究三孔隧道不同施工工序、三孔隧道与过水箱涵之间的间距H不同对过水箱涵变形的影响,探讨施工过程中是否需要加固处理。（1）通过能量法求得Timoshenko梁的控制微分方程,对微分方程进行推导。在弯矩与剪力共同作用下梁产生的挠...
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 近接施工研究现状
1.2.2 单孔隧道施工的影响研究
1.2.3 多孔隧道施工的影响研究
1.3 本文研究内容及方法
1.3.1 研究内容
1.3.2 研究方法
1.3.3 技术路线
第二章 三孔小净距隧道近接下穿过水箱涵施工影响的理论分析
2.1 新建隧道对过水箱涵的影响
2.1.1 隧道下穿施工对既有隧道的影响研究
2.1.2 新建隧道对过水箱涵影响的力学模型
2.2 过水箱涵考虑剪切变形影响的内力
2.3 能量法求解挠曲位移函数
2.3.1 建立过水箱涵的控制微分方程
2.3.2 求解过水箱涵的控制微分方程
2.3.3 求解方程未知系数
2.3.4 理论和数值模拟对比分析
2.3.5 多孔隧道叠加作用
2.4 过水箱涵梁截面容许挠度
2.5 本章小结
第三章 三孔小净距隧道近接下穿过水箱涵施工影响的有限元分析
3.1 工程背景
1、三孔隧道近接下穿过水箱涵施工特点
2、三孔隧道近接下穿过水箱涵施工方案
3、下穿过水箱涵处置措施
4、工程地质情况
3.2 有限元计算模型的建立
3.2.1 有限元软件的选择
3.2.2 几何模型及边界条件
3.2.3 本构模型及计算参数选取
3.3 三孔小净距隧道施工顺序对过水箱涵沉降的影响
3.3.1 三孔隧道开挖顺序研究
3.3.2 计算结果比较
3.4 过水箱涵与隧道间距对过水箱涵沉降的影响
3.5 三孔小净距隧道近接下穿过水箱涵施工数值模拟分析
3.5.1 计算模型简介
3.5.2 模拟过程
3.5.3 三孔小净距隧道近接下穿过水箱涵纵向沉降位移云图
3.5.4 过水箱涵的纵向沉降位移分析
3.6 本章小结
第四章 三孔小净距隧道近接下穿过水箱涵施工加固措施研究
4.1 三孔小净距隧道近接下穿过水箱涵加固方案研究
4.1.1 变形加固措施分类
4.1.2 三孔小净距隧道近接下穿过水箱涵加固方案
4.1.3 三孔小净距隧道近接下穿过水箱涵的控制指标
4.2 不同加固方案下过水箱涵变形研究
4.2.1 计算模型简介
4.2.2 过水箱涵的纵向沉降位移对比分析
4.3 三孔小净距隧道近接下穿过水箱涵现场实测分析
4.3.1 济南地铁三孔小净距隧道现场监测方案
4.3.2 隧道施工位移实测意义
4.3.3 拱顶下沉分析
4.3.4 地表沉降分析
4.4 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
致谢
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]Timoshenko梁理论的物理本质及与Euler梁理论的关系研究[J]. 李录贤,裴永乐,段铁城,耿培帅. 中国科学:技术科学. 2018(04)
[2]大断面小净距三孔并行隧道施工方案优化[J]. 王建国,王渭明,贺广良,吕显州. 铁道建筑. 2018(02)
[3]深圳地铁盾构隧道近距离上跨既有线引起的结构变形研究[J]. 江华,殷明伦,江玉生,孙正阳,吴全立. 现代隧道技术. 2018(01)
[4]矿山法隧道下穿既有盾构隧道微变形控制技术[J]. 陶连金,田治旺,车彦文,陈向红. 铁道建筑. 2017(05)
[5]复杂地质条件下土压平衡盾构近距离下穿既有隧道的施工和监测技术[J]. 朱红霞. 隧道建设. 2016(06)
[6]现浇混凝土矩形截面梁允许挠度及其控制方法[J]. 沈佳佳,郑必勇. 江苏建筑. 2015(S1)
[7]盾构隧道掘进引起上方已建隧道的纵向变形研究[J]. 张冬梅,宗翔,黄宏伟. 岩土力学. 2014(09)
[8]既有路基下浅埋隧道开挖引起地层的位移及应力解析解[J]. 艾传志,王芝银. 岩土力学. 2010(02)
[9]引水隧洞下穿既有铁路隧道爆破施工振动影响及对策[J]. 仇文革,凌昊,龚伦,郑余朝. 中国铁道科学. 2009(06)
[10]盾构隧道拱顶塑性区及地表沉降分析与计算[J]. 陶成富,陈宇. 现代交通技术. 2009(05)
博士论文
[1]暗挖隧道下穿既有地下结构的力学响应及过程控制[D]. 杨三资.北京交通大学 2016
[2]地铁盾构隧道穿跨越施工对既有越江隧道的影响机理及控制指标研究[D]. 李鹏.上海交通大学 2014
[3]并行隧道施工相互影响分析及应用研究[D]. 晏莉.中南大学 2008
[4]三孔并行盾构隧道近接施工的影响度研究[D]. 郑余朝.西南交通大学 2007
[5]隧道施工引起地层位移及建筑物变形预测的实用方法研究[D]. 韩煊.西安理工大学 2007
[6]大断面隧道浅埋暗挖法下穿既有地铁构筑物施工技术研究[D]. 姚海波.北京交通大学 2005
硕士论文
[1]隧道下穿既有地铁结构受力特征及变形规律分析[D]. 张安琪.北京交通大学 2016
[2]黄土地区高速铁路隧道下穿高速公路施工影响研究[D]. 梁春祥.西南交通大学 2016
[3]地下管线与土层相互作用数值模拟与离心模型试验研究[D]. 张伦政.北京交通大学 2014
[4]成都地铁区间隧道盾构施工引发地表沉降的数值模拟研究[D]. 王传琦.西南交通大学 2008
本文编号：3723262
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 近接施工研究现状
1.2.2 单孔隧道施工的影响研究
1.2.3 多孔隧道施工的影响研究
1.3 本文研究内容及方法
1.3.1 研究内容
1.3.2 研究方法
1.3.3 技术路线
第二章 三孔小净距隧道近接下穿过水箱涵施工影响的理论分析
2.1 新建隧道对过水箱涵的影响
2.1.1 隧道下穿施工对既有隧道的影响研究
2.1.2 新建隧道对过水箱涵影响的力学模型
2.2 过水箱涵考虑剪切变形影响的内力
2.3 能量法求解挠曲位移函数
2.3.1 建立过水箱涵的控制微分方程
2.3.2 求解过水箱涵的控制微分方程
2.3.3 求解方程未知系数
2.3.4 理论和数值模拟对比分析
2.3.5 多孔隧道叠加作用
2.4 过水箱涵梁截面容许挠度
2.5 本章小结
第三章 三孔小净距隧道近接下穿过水箱涵施工影响的有限元分析
3.1 工程背景
1、三孔隧道近接下穿过水箱涵施工特点
2、三孔隧道近接下穿过水箱涵施工方案
3、下穿过水箱涵处置措施
4、工程地质情况
3.2 有限元计算模型的建立
3.2.1 有限元软件的选择
3.2.2 几何模型及边界条件
3.2.3 本构模型及计算参数选取
3.3 三孔小净距隧道施工顺序对过水箱涵沉降的影响
3.3.1 三孔隧道开挖顺序研究
3.3.2 计算结果比较
3.4 过水箱涵与隧道间距对过水箱涵沉降的影响
3.5 三孔小净距隧道近接下穿过水箱涵施工数值模拟分析
3.5.1 计算模型简介
3.5.2 模拟过程
3.5.3 三孔小净距隧道近接下穿过水箱涵纵向沉降位移云图
3.5.4 过水箱涵的纵向沉降位移分析
3.6 本章小结
第四章 三孔小净距隧道近接下穿过水箱涵施工加固措施研究
4.1 三孔小净距隧道近接下穿过水箱涵加固方案研究
4.1.1 变形加固措施分类
4.1.2 三孔小净距隧道近接下穿过水箱涵加固方案
4.1.3 三孔小净距隧道近接下穿过水箱涵的控制指标
4.2 不同加固方案下过水箱涵变形研究
4.2.1 计算模型简介
4.2.2 过水箱涵的纵向沉降位移对比分析
4.3 三孔小净距隧道近接下穿过水箱涵现场实测分析
4.3.1 济南地铁三孔小净距隧道现场监测方案
4.3.2 隧道施工位移实测意义
4.3.3 拱顶下沉分析
4.3.4 地表沉降分析
4.4 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
致谢
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]Timoshenko梁理论的物理本质及与Euler梁理论的关系研究[J]. 李录贤,裴永乐,段铁城,耿培帅. 中国科学:技术科学. 2018(04)
[2]大断面小净距三孔并行隧道施工方案优化[J]. 王建国,王渭明,贺广良,吕显州. 铁道建筑. 2018(02)
[3]深圳地铁盾构隧道近距离上跨既有线引起的结构变形研究[J]. 江华,殷明伦,江玉生,孙正阳,吴全立. 现代隧道技术. 2018(01)
[4]矿山法隧道下穿既有盾构隧道微变形控制技术[J]. 陶连金,田治旺,车彦文,陈向红. 铁道建筑. 2017(05)
[5]复杂地质条件下土压平衡盾构近距离下穿既有隧道的施工和监测技术[J]. 朱红霞. 隧道建设. 2016(06)
[6]现浇混凝土矩形截面梁允许挠度及其控制方法[J]. 沈佳佳,郑必勇. 江苏建筑. 2015(S1)
[7]盾构隧道掘进引起上方已建隧道的纵向变形研究[J]. 张冬梅,宗翔,黄宏伟. 岩土力学. 2014(09)
[8]既有路基下浅埋隧道开挖引起地层的位移及应力解析解[J]. 艾传志,王芝银. 岩土力学. 2010(02)
[9]引水隧洞下穿既有铁路隧道爆破施工振动影响及对策[J]. 仇文革,凌昊,龚伦,郑余朝. 中国铁道科学. 2009(06)
[10]盾构隧道拱顶塑性区及地表沉降分析与计算[J]. 陶成富,陈宇. 现代交通技术. 2009(05)
博士论文
[1]暗挖隧道下穿既有地下结构的力学响应及过程控制[D]. 杨三资.北京交通大学 2016
[2]地铁盾构隧道穿跨越施工对既有越江隧道的影响机理及控制指标研究[D]. 李鹏.上海交通大学 2014
[3]并行隧道施工相互影响分析及应用研究[D]. 晏莉.中南大学 2008
[4]三孔并行盾构隧道近接施工的影响度研究[D]. 郑余朝.西南交通大学 2007
[5]隧道施工引起地层位移及建筑物变形预测的实用方法研究[D]. 韩煊.西安理工大学 2007
[6]大断面隧道浅埋暗挖法下穿既有地铁构筑物施工技术研究[D]. 姚海波.北京交通大学 2005
硕士论文
[1]隧道下穿既有地铁结构受力特征及变形规律分析[D]. 张安琪.北京交通大学 2016
[2]黄土地区高速铁路隧道下穿高速公路施工影响研究[D]. 梁春祥.西南交通大学 2016
[3]地下管线与土层相互作用数值模拟与离心模型试验研究[D]. 张伦政.北京交通大学 2014
[4]成都地铁区间隧道盾构施工引发地表沉降的数值模拟研究[D]. 王传琦.西南交通大学 2008
本文编号：3723262
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/3723262.html
