隧道下穿既有构筑物的稳定性研究

发布时间：2023-01-29 20:12

　　近年来,随着城市化水平的不断提高,城市公路隧道下穿工程取得了蓬勃的发展,与此同时也将会涌现出大量的岩土工程技术问题。在市区内修建公路隧道,下穿既有构筑物的情况时有发生。为了保证下穿隧道工程和既有构筑物的安全性,了解隧道施工在开挖过程中的力学效应和对既有构筑物的影响就显得十分重要。本文主要依托于河南省新乡市劳动街至胜利街段公路隧道下穿既有地下一层商业街工程为背景,以ANSYS、FLAC3D等有限元分析软件,着重对比研究了分离式隧道、双连拱隧道和双跨矩形隧道三种断面形式在开挖过程中所引起的力学效应,包括隧道初支结构与既有商业街的变形和受力规律等。最后,基于双跨矩形隧道断面形式,提出了相应的施工优化方案。本文研究内容和所得结论包括:（1）根据本工程案例的实际情况,对比分离式隧道、双连拱隧道和双跨矩形隧道三种施工方案,确定将地表沉降量、地下商业街为主要参考量,并综合考虑施工中因开挖引起的拱顶沉降、周边水平收敛、仰拱隆起、商业街结构应力、隧道初期支护应力等因素作为合理施工方案的评选标准,最终确定以双跨矩形隧道CRD法施工+超前加固原地层为合理施工方案;（2）按照所选施工断面形式,隧道施工完成后,... 

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 选题背景及其研究的目的和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 隧道施工与既有构造物相互影响的研究
        1.2.2 隧道施工方案优化选择的研究
    1.3 研究内容
    1.4 研究方法
第二章 工程概况
    2.1 工程概况
        2.1.1 地形地貌
        2.1.2 气象特征
        2.1.3 水文特征
        2.1.4 地层岩性
        2.1.5 工程地质
        2.1.6 地震动参数
        2.1.7 不良地质作用
    2.2 隧道结构设计和施工工法比选
        2.2.1 隧道施工常用施工工法
        2.2.2 城市公路隧道施工工法的选择
    2.3 本章小结
第三章 不同断面形式的隧道方案技术比选研究
    3.1 引言
    3.2 相关计算参数
    3.3 分离式隧道模拟分析
        3.3.1 计算模型
        3.3.2 监测点布置
        3.3.3 拱顶沉降分析
        3.3.4 水平收敛分析
        3.3.5 仰拱隆起分析
        3.3.6 商业街结构底板沉降分析
        3.3.7 地表沉降分析
        3.3.8 商业街结构应力分析
        3.3.9 隧道初期支护结构的应力分析
    3.4 双连拱隧道模拟分析
        3.4.1 计算模型
        3.4.2 监测点布置
        3.4.3 拱顶沉降分析
        3.4.4 水平收敛分析
        3.4.5 仰拱隆起分析
        3.4.6 商业街结构底板沉降分析
        3.4.7 地表沉降分析
        3.4.8 商业街结构应力分析
        3.4.9 隧道初期支护结构的应力分析
    3.5 双跨矩形隧道模拟分析
        3.5.1 计算模型
        3.5.2 监测点布置
        3.5.3 拱顶沉降分析
        3.5.4 水平收敛分析
        3.5.5 仰拱隆起分析
        3.5.6 商业街结构底板沉降分析
        3.5.7 地表沉降分析
        3.5.8 商业街结构应力分析
        3.5.9 隧道初期支护结构的应力分析
    3.6 分离式、双连拱及双跨矩形隧道断面比选和结论
        3.6.1 结构变形和应力对比分析
        3.6.2 结论
第四章 双跨矩形隧道施工优化设计
    4.1 引言
    4.2 双跨矩形隧道零距离下穿既有商业街
        4.2.1 计算模型
        4.2.2 拱顶沉降分析
        4.2.3 商业街底板沉降分析
        4.2.4 地表沉降分析
    4.3 双跨矩形隧道小净距下穿既有商业街
        4.3.1 拱顶沉降分析
        4.3.2 商业街底板沉降分析
        4.3.3 地表沉降分析
    4.4 双跨矩形隧道零距离与小净距下穿既有商业街的比较分析
        4.4.1 拱顶沉降对比
        4.4.2 商业街底板沉降对比
        4.4.3 地表沉降对比
    4.5 结论
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]下穿既有高速公路下隧道施工双层管棚对土层加固作用有限元数值分析[J]. 董敏,董明星,阳军生.  公路工程. 2014(03)
[2]隧道下穿对地面建筑的影响评估[J]. 黄胜.  土工基础. 2013(02)
[3]地铁隧道下穿既有建筑物的施工数值模拟与分析[J]. 刘辉.  安徽建筑. 2012(06)
[4]下穿公路隧道大管棚施工地表沉降研究[J]. 牟锐.  现代隧道技术. 2012(03)
[5]大断面隧道下穿既有高压输电铁塔施工方案比选及其应用[J]. 阳军生,杨元洪,晏莉,张华林,胡鑫,唐鹏.  岩石力学与工程学报. 2012(06)
[6]卵石地层浅埋暗挖地铁隧道下穿楼房的保护措施及相关问题[J]. 李名淦.  特种结构. 2012(01)
[7]既有高速公路下穿隧道超长双层大管棚变形规律研究[J]. 李留玺,余永强,唐冬雪.  洛阳理工学院学报(自然科学版). 2011(03)
[8]地表建筑对下穿隧道的安全性影响分析研究[J]. 张历芳.  现代隧道技术. 2011(03)
[9]明挖法隧道施工对近接桥梁桩基的影响[J]. 梁子轩,王健,潘可明.  市政技术. 2011(02)
[10]隧道下穿既有结构物引起的地表沉降控制标准研究[J]. 陈星欣,白冰.  工程地质学报. 2011(01)

博士论文
[1]铁路隧道下穿既有路基沉降规律及控制标准研究[D]. 娄国充.北京交通大学 2012
[2]地铁下穿既有线施工扰动变形控制关键技术应用研究[D]. 杨海平.中国地质大学（北京） 2009
[3]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]已建地下商业街结构与下部地铁隧道施工相互影响分析[D]. 金平贵.哈尔滨工业大学 2009



本文编号：3732837