重庆轨道交通某隧道安全监测技术应用研究

发布时间：2017-07-18 21:07

  本文关键词：重庆轨道交通某隧道安全监测技术应用研究

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【摘要】：随着我国经济技术的发展,基础设施投入加大,隧道建设数量不断增加。由于特殊的地形地貌,重庆轨道交通面临大量隧道建设。隧道开挖会破坏岩体原有平衡导致安全事故,如:地面沉降、塌陷,建筑物开裂,隧道坍塌等。安全监测主要通过多种量测手段和仪器对隧道开挖后围岩及支护结构进行监测,判断围岩和支护结构的稳定状态,及时向有关单位提供分析资料,直接服务于隧道施工,对保证隧道安全施工具有十分重要的意义。本文依托重庆轨道交通四号线一标的隧道工程(简称北虾区间),通过理论分析、现场测试和数值模拟对隧道围岩和初期支护结构的稳定情况进行分析研究,开展的主要工作如下:(1)在总结常用隧道安全监测技术原理基础上,结合北虾区间隧道工程的地质条件及施工要求,依据相关技术规范进行了现场安全监测方案的设计,并开展现场监测。(2)以K16+688断面和左线K16+701断面拱顶沉降和水平收敛实测数据为例,用一元线性函数、对数函数、指数函数进行回归分析,通过比较三个回归函数的相关系数,证明对数函数更适合该工程围岩变形预测。(3)通过对K16+688断面和左线K16+701断面拱顶沉降和水平收敛数据绘制时间-位移曲线,分析隧道施工过程中围岩随时间变化的规律,发现开挖2周后围岩基本趋于稳定,可以考虑施作二次衬砌。(4)利用Midas GTS软件建立隧道施工过程模型,经计算得到围岩和初期支护结构的受力和变形情况,依据计算结果分析围岩和初期支护结构的稳定性。将模拟结果与现场实测数据进行对比分析,发现两者具有一致性,变形趋势基本相同,模拟结果可以为施工提供指导。通过现场的安全监测及隧道施工过程数值模拟,为该隧道的安全施工提供了技术支持和理论保证,同时也可为类似工程提供借鉴。
【关键词】：轨道交通隧道 安全监测 围岩变形 数值模拟
【学位授予单位】：重庆科技学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U458
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 1 绪论10-16
• 1.1 研究背景及意义10-11
• 1.1.1 研究背景10
• 1.1.2 研究意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-13
• 1.2.1 隧道安全监测技术现状11-12
• 1.2.2 监测数据处理研究现状12
• 1.2.3 隧道施工数值模拟现状12-13
• 1.3 研究内容与方法13-16
• 1.3.1 研究内容13-14
• 1.3.2 研究方法14
• 1.3.3 技术路线14-16
• 2 隧道安全监测技术原理16-22
• 2.1 隧道内空位移监测16-19
• 2.1.1 隧道水平收敛监测16-17
• 2.1.2 隧道拱顶沉降监测17-19
• 2.2 钢支撑应力监测19
• 2.3 锚杆轴力监测19-20
• 2.4 本章小结20-22
• 3 北虾区间隧道现场安全监测22-38
• 3.1 工程概况22-28
• 3.1.1 场区工程地质及水文地质条件22-25
• 3.1.2 隧道设计参数及施工要求25-26
• 3.1.3 既有建筑分布情况26-28
• 3.2 现场安全监测方案设计28-32
• 3.2.1 安全监测的目的及任务28
• 3.2.2 监测内容及仪器28-29
• 3.2.3 监测频率29-30
• 3.2.4 监测控制值及管理等级30-31
• 3.2.5 现场监测信息反馈与测点保护31-32
• 3.3 现场安全监测32-37
• 3.3.1 数据的采集32-33
• 3.3.2 现场监测及要求33-37
• 3.4 本章小结37-38
• 4 现场监测数据的处理与分析38-46
• 4.1 常用回归函数类型38-39
• 4.2 净空收敛回归函数选择39-41
• 4.3 净空收敛曲线回归及分析41-44
• 4.4 本章小结44-46
• 5 隧道围岩及支护结构位移应力模拟分析46-64
• 5.1 计算模型的建立46-47
• 5.1.1 参数选取46
• 5.1.2 施工工序概述46-47
• 5.1.3 建立模型47
• 5.2 计算结果分析47-61
• 5.2.1 大断面隧道围岩及初期支护结构稳定性分析48-55
• 5.2.2 小净距隧道围岩及初期支护结构稳定性分析55-61
• 5.3 监测结果与模拟结果对比分析61-62
• 5.4 本章小结62-64
• 6 结论与展望64-66
• 6.1 主要结论64
• 6.2 展望64-66
• 参考文献66-69
• 致谢69-70
• 作者在攻读学位期间发表的论著及取得的科研成果70

【参考文献】

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本文编号：559738