大断面地铁隧道暗挖新工法的研究及应用

发布时间：2020-04-19 15:46

【摘要】：随着城市地铁的迅猛发展,我国建成了世界上最庞大的地铁交通网络,并修建了大量大断面地铁隧道。而目前大断面地铁隧道的施工方法都有一定的适用条件和局限性,工程师们结合具体情况不断提出新的工法以丰富施工方案的选择。本文以北京地铁十六号线起～北区间隧道工程为背景,针对大断面城市地铁隧道的特点,通过现场监测、数值模拟相结合的手段,对新提出的中洞导坑法进行分析与总结。借助Midas-GTS有限元分析软件进行方案的论证与进一步优化设计,同时对现场实际问题进行探讨。本文的研究成果将对今后大断面隧道施工方案的选择以及中洞导坑法的广泛应用具有重要的指导意义。本文的主要内容和研究成果如下:(1)首先总结现有工法的局限性,并提出适用于大断面地铁隧道施工的中洞导坑法,结合实际工程对其施工过程进行三维数值模拟,分析了由施工引起的地表沉降、拱顶和洞周水平收敛的位移变化规律以及初期支护结构的受力特点,计算结果与监测数据吻合较好,同时与双侧壁导坑法和CRD法进行对比,结果表明中洞导坑法在施工过程中对于地层沉降的控制优于其他两种工法。(2)对中洞导坑法的导洞施工顺序进行优化研究,将左右导洞调整为同步施工。与原工法进行对比分析发现导洞施工顺序调整后减小了施工过程中偏压应力的作用,改善了支护结构的受力,对于结构的稳定和控制地层变形具有积极的作用。(3)总结拆除不同长度中隔壁时的地层变形规律发现,当每施工步拆除中隔壁长度变短时,地层变形会减小,但是拆除距离过短会导致施工成本增加,且拆除6m时其变形未达到橙色警戒,因此拆除6m为优先选择。(4)对比分析不同开挖进尺条件下的变形规律,发现开挖进尺的加长会导致地表沉降和隧道的截面变形大幅度增加,容易引起相关的施工事故,施工过程中要严格控制施工进尺,且以0.5m为宜。
【图文】：

大断面地铁隧道暗挖新工法的研究及应用

三维地表沉降槽Fig.l-1Threedimensionalsurfacesubsidencetrough

地表,规律,沉降规律,慢变

ｎ—地表沉降计算参数，分别等于（＼－幻与／ｘ、＆的比值，多数情况下取１。逡逑１．２．３．２邋纵向地表沉降规律逡逑地表纵向沉降规律可分为四个阶段，，如图１－２所示逡逑？１Ｓ＞邋－１ＪＪ邋０逦＼Ｊ＞逦１．０逦３．０逦４．０逦５．０逦６Ｊ＞逦７ｉ）邋（ＵＤ）逡逑卜」ｊ邋｜」１邋Ｉ邋Ｉ邋Ｉ邋Ｉ邋Ｉ邋Ｌ，逡逑￣＼逦＜；逦■道开挖方向逡逑｜Ｖ＿＿逡逑ｈ￣￣￣＋逦＋￣￣Ｈ逦＾逡逑徽小交系区交形急ｍX艽笄澹崧湫危脲褰桓蹧史：ｇ逡逑图１－２地表纵向变化规律逡逑Ｆｉｇ．邋１－２邋Ｔｈｅ邋ｌａｗ邋ｏｆ邋ｓｕｒｆａｃｅ邋ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ邋ｃｈａｎｇｅ．逡逑（１）
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U455.4;U231.3

【参考文献】