南宁地铁联络通道冻结设计计算与施工技术

发布时间：2017-05-23 09:14

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【摘要】：自人工冻结法应用在地铁隧道领域以来,在开挖过程中的冻结帷幕和衬砌的应力和变形的变化规律一直是地下冻结工程中最为关键的问题。因而本文以南宁地铁1号线一期工程白苍岭站-火车站区间联络通道冻结法施工为背景,对该工程的联络通道采用人工冻结加固地层的设计,同时介绍了矿山暗挖施工方法与工艺。利用ANSYS有限元软件对地铁联络通道开挖过程进行三维数值模拟,得出在开挖的过程中冻结壁和衬砌的三维应力场和位移场的一般变化规律：随着开挖的进行冻结壁的最大应力为1.48MPa,小于冻土强度设计值3.6MPa,同时冻结壁的应力慢慢传递给衬砌结构,导致衬砌结构的应力由2.4MPa增加2.7MPa;同理可知冻结壁的位移每步变化值也是由大到小,等开挖结束趋于稳定；产生最大位移值在拱顶为和底部；最后将数值模拟结果与现场测得的数据进行对比,与现场实际情况基本符合。通过对联络通道冻结方案设计及分步开挖的冻结壁的应力和位移的分析研究,可为今后的类似工程在设计和施工提供指导和借鉴。
【关键词】：人工冻结法 方案设计 冻结壁 三维数值模拟 应力 变形
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U231.3;U455.49
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 1 绪论11-23
• 1.1 人工冻结施工的概述11-14
• 1.2 研究目的和意义14-17
• 1.3 国内外研究现状17-20
• 1.3.1 冻结法在地下空间的应用现状17-18
• 1.3.2 地铁盾构隧道联络通道冻结设计研究现状18-19
• 1.3.3 地铁盾构隧道联络通道数值计算研究现状19-20
• 1.4 现存主要问题20-21
• 1.5 研究内容及方法21-23
• 1.5.1 研究意义21
• 1.5.2 主要内容与方法21
• 1.5.3 技术路线21-23
• 2 工程概况及冻结方案设计23-33
• 2.1 工程概况23-25
• 2.2 施工场地平面布置25-26
• 2.3 主要风险点26-27
• 2.4 冻结加固设计27-33
• 2.4.1 设计要求27
• 2.4.2 冻结帷幕27-29
• 2.4.3 三类孔布置29-31
• 2.4.4 施工方案总体部署31-33
• 3 联络通道冻结开挖数值模拟33-59
• 3.1 有限元分析法介绍33-36
• 3.1.1 数值模拟软件ANSYS软件介绍34-36
• 3.2 工程概况36-38
• 3.2.1 地铁盾构隧道联络通道数值计算目的36-38
• 3.2.2 边界约束和初始应力施加38
• 3.3 联络通道数值计算结果处理和分析38-57
• 3.3.1 开挖过程中应力分析38-48
• 3.3.2 开挖过程中位移分析48-57
• 3.4 本章小结57-59
• 4 施工工艺技术59-67
• 4.1 施工总体部署59
• 4.2 施工准备及技术参数59-60
• 4.2.1 开挖条件59-60
• 4.2.2 技术准备60
• 4.2.3 现场准备60
• 4.3 开挖施工与临时支架安装60-63
• 4.3.1 施工顺序及工艺流程60-61
• 4.3.2 开挖方式61
• 4.3.3 支护方式和管片开挖61
• 4.3.4 土方开挖61-62
• 4.3.5 临时支架的安装62-63
• 4.3.6 钢性防水套管预埋63
• 4.4 喷射混凝土施工63-64
• 4.4.1 喷射混凝土准备工作63
• 4.4.2 喷射混凝土材料要求63-64
• 4.5 钢筋加工与安装64
• 4.6 模板施工64
• 4.7 防水施工64
• 4.8 现浇混凝土施工64-65
• 4.9 信息化监测65-67
• 5 结论与展望67-69
• 5.1 主要结论67-68
• 5.2 今后研究方向展望68-69
• 参考文献69-72
• 致谢72-73
• 作者简介73

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 邵国鑫;;宁波软土层地铁盾构隧道联络通道的冻结法设计与施工[J];工业建筑;2013年11期

2 蔡海兵;彭立敏;郑腾龙;;隧道水平冻结施工引起地表冻胀的历时预测模型[J];岩土力学;2012年06期

3 高书豹;夏阳;曹小为;;某越江隧道超深联络通道冻结工程的数值模拟分析[J];河南城建学院学报;2012年03期

4 王小宝;;沈阳地铁2号线区间联络通道冷冻法施工设计[J];中国市政工程;2012年01期

5 祝和意;马晓华;;水平冻结法在苏州地铁盾构进出洞中的应用[J];铁道建筑;2011年08期

6 林文书;林建平;王金峰;黄万平;马学忠;;武汉地区富含水地层联络通道冻结法施工数值计算分析[J];现代隧道技术;2011年03期

7 姚直书;蔡海兵;程桦;马进;;采用长距离水平冻结暗挖法的浅埋大断面地铁隧道施工技术[J];中国铁道科学;2011年01期

8 王效宾;杨平;张婷;王海波;;盾构出洞水平冻结解冻温度场三维有限元分析[J];解放军理工大学学报(自然科学版);2009年06期

9 侯曙光;沙爱民;;土体冻融过程温度场与位移场耦合分析[J];长安大学学报(自然科学版);2009年05期

10 王宗金;曹化春;;我国冻结法施工技术及其发展[J];山西建筑;2006年18期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 蔡海兵;地铁隧道水平冻结工程地层冻胀融沉的预测方法及工程应用[D];中南大学;2012年

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 黄以春;地铁隧道联络通道三维冻结温度场和地层冻胀特征数值分析[D];安徽理工大学;2015年

2 吕虎;隧道联络通道施工力学行为研究[D];同济大学;2006年

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本文编号：387478