城市地铁临近（交叉）隧道施工相互作用机理与控制

发布时间：2017-08-31 06:41

  本文关键词：城市地铁临近（交叉）隧道施工相互作用机理与控制

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【摘要】：经过三十多年的改革开放,我国的经济得到了飞快的发展,政府所主导的城市化进程也不断深化,城市可以利用的空间越发的紧张,这就需要我们探索新的城市发展空间。现如今地下空间的利用逐渐成为城市建设的新趋势,其中地铁是缓解城市交通压力最好的方法之一。然而随着城市地铁建设线路的增多,往往会出现地铁隧道互穿的情况,这在临近交叉隧道施工过程中就不可避免地带来一系列的问题,这就需要我们对临近交叉隧道工程做进一步的研究与分析。本文以合肥地铁5号线下穿1号线为工程背景,通过理论计算、数值模拟以及监测数据分析发现临近交叉隧道施工过程中1号线左线性状的一般规律,主要做了如下工作:(1)综合阐述本文的研究背景和意义。通过围岩稳定性和交叉隧道的研究现状的文献调研,总结归纳研究中存在的问题,针对已有的资料规划本文的研究内容与结构;(2)运用理论分析近接隧道围岩受力机理,根据同济大学孙均院士所编著的《地下结构》中力的边界条件和公式,通过计算推出塑性半径的解析解。然后,通过参数c与φ取不同值时,总结塑性半径随c与φ的变化情况;(3)根据实际施工工况,利用有限元软件建立数值计算模型,通过数值模拟计算出隧道围岩塑性区域,分析对比不同土体参数下的隧道围岩塑性区范围,分析相交隧道在不同工况下管片轴力及位移的变化规律并对计算结果进行对比分析,验证加固措施的合理性,最后根据实际工况建立模型,根据工程需要采集了隧道的竖向位移与环向应力数据进行处理;(4)对现场实测数据进行处理分析,通过MIDAS/GTS软件数值模拟实际工况的结果与对现场检测数据对比分析,研究多线立体交叉隧道近接施工过程的相互影响,为相交隧道施工提供一个理论依据。
【关键词】：交叉隧道 塑性半径 现场监测 数值模拟
【学位授予单位】：安徽建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U231.3;U455
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章：绪论10-18
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 国内外现状11-15
• 1.2.1 隧道围岩稳定现状11-13
• 1.2.2 交叉隧道的研究现状13-15
• 1.3 文献中存在的问题15
• 1.4 研究内容及思路15-18
• 1.4.1 研究内容15-16
• 1.4.2 研究方法及技术路线16-18
• 第二章：理论分析18-30
• 2.1 概述18
• 2.2 近接隧道围岩受力机理18-22
• 2.3 围岩塑性分析及参数分析22-29
• 2.3.1 隧道围岩应力分量22-25
• 2.3.2 隧道围岩塑性半径解析解25-27
• 2.3.3 参数分析27-29
• 2.4 小结29-30
• 第三章：地铁互穿隧道施工数值模拟分析30-55
• 3.1 有限元软件MIDAS GTS30-33
• 3.1.1 有限元软件MIDAS GTS简介30
• 3.1.2 MIDAS GTS相关准则30-31
• 3.1.3 MIDAS GTS操作流程31-33
• 3.2 工程地质条件及计算参数33-36
• 3.3 塑性影响范围的数值解分析36-40
• 3.3.1 建立模型36-37
• 3.3.2 土体参数对隧道塑性范围的影响37-40
• 3.4 不同工况下拱顶沉降及管片受力40-47
• 3.4.1 模型的建立40-41
• 3.4.2 工况一数值计算结果分析41-44
• 3.4.3 工况二数值计算结果分析44-46
• 3.4.4 两工况对比分析46-47
• 3.5 实际工况数值模拟47-53
• 3.5.1 施工步骤和工况模拟48-49
• 3.5.2 拱顶竖向位移变化49-52
• 3.5.3 隧道管片应力52-53
• 3.6 小结53-55
• 第四章：监测数据分析55-68
• 4.1 监测方案55-59
• 4.1.1 基准点、监测点的布设55-58
• 4.1.2 监测仪器设备及数据反馈58-59
• 4.2 数据分析59-64
• 4.2.1 拱顶竖向位移61-63
• 4.2.2 管片应力63-64
• 4.3 数值模拟与监测数据对比分析64-66
• 4.4 小结66-68
• 第五章：结论及展望68-70
• 5.1 结论68-69
• 5.2 展望69-70
• 参考文献70-72
• 致谢72-73
• 作者简介及读研期间主要科研成果73

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6 胡平;，

本文编号：764060