城市小净距隧道合理净距与施工加固技术研究

发布时间：2023-12-09 10:32

　　随着城市化进程的不断发展,城市常常面临交通拥堵、出行不便等问题,发展城市地下交通是城市发展未来的方向,近年来越来越多的隧道工程修建在建筑物密集的城市之中。由于受到地形的限制,双线的公路隧道往往不得不选择小净距隧道结构形式。小净距隧道由于整体开挖断面大,很容易导致围岩失稳,造成结构的坍塌,同时小净距隧道开挖容易引起地面较大的沉降,导致道路开裂破坏,周边建筑物倾斜甚至倒塌。因此,为了保证城市小净距隧道施工和运营的安全性,给城市小净距隧道施工提供指导,本文基于弹塑性有限元理论,建立了小净距隧道的开挖模型,对小净距隧道开挖的合理净距、中岩墙加固方式、中岩墙加固效果、隔离桩保护近接建筑物效果等进行了系统的研究分析,得到了如下的主要研究成果:(1)基于隧道开挖力学角度,分析了不同净距下小净距隧道开挖后的围岩应力、位移、塑性区分布、地面沉降,分析了上述指标随净距变化的突变临界点;基于强度折减法的角度,分析了小净距隧道安全系数、等效塑性应变随净距变化的突变临界点;基于隧道开挖弹性应变能密度的角度,分析了小净距隧道开挖弹性应变能密度随净距变化的突变临界点。综合上述三个角度,提出了城市小净距隧道的合理净距...

【文章页数】：99 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 城市小净距隧道合理净距研究现状
        1.2.2 城市小净距隧道中岩墙研究现状
        1.2.3 隔离桩保护近接建筑物研究现状
    1.3 依托工程与研究内容
        1.3.1 依托工程
        1.3.2 研究内容
第2章 城市小净距隧道合理净距研究
    2.1 基于开挖力学分析的合理净距
        2.1.1 合理净距判断准则
        2.1.2 开挖数值模型
        2.1.3 洞周特征点位移
        2.1.4 洞周特征点应力
        2.1.5 中岩墙特征点应力
        2.1.6 塑性区
        2.1.7 地面沉降
    2.2 基于强度折减法的合理净距研究
        2.2.1 强度折减法的基本原理
        2.2.2 安全系数
        2.2.3 最大等效塑性应变
    2.3 基于开挖弹性应变能密度的合理净距研究
        2.3.1 弹性应变能理论
        2.3.2 小净距隧道开挖弹性应变能密度
        2.3.3 合理净距
    2.4 本章小结
第3章 城市小净距隧道中岩墙加固技术研究
    3.1 中岩墙加固方式
        3.1.1 超前小导管注浆
        3.1.2 长锚杆
        3.1.3 预应力锚杆
    3.2 中岩墙力学特性
        3.2.1 中岩墙竖向位移
        3.2.2 中岩墙水平位移
        3.2.3 中岩墙应力
    3.3 中岩墙加固效果数值模拟
        3.3.1 合理加固方式
        3.3.2 数值模型
        3.3.3 中岩墙位移对比
        3.3.4 中岩墙应力对比
        3.3.5 初期支护应力对比
        3.3.6 塑性区对比
        3.3.7 长锚杆和对拉预应力锚杆轴力
        3.3.8 地面沉降对比
    3.4 本章小结
第4章 城市小净距隧道近接建筑物隔离桩保护效果研究
    4.1 隔离桩保护的理论
    4.2 隔离桩保护效果的数值模拟
        4.2.1 数值计算模型
        4.2.2 地面沉降对比
        4.2.3 房屋位移对比
        4.2.4 初期支护受力对比
        4.2.5 隔离桩位移与内力
    4.3 不同隔离桩桩长
    4.4 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 主要结论
    5.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士期间参加科研及发表论文情况



本文编号：3871395