平顶山隧道空间交叉施工力学行为研究

发布时间：2020-08-27 12:40

【摘要】：近年来,随着我国经济的发展,尤其是“西部大开发”,“一带一路”的提出,工程建设方面也得到快速发展,在桥隧方面投入了大量的资金。隧道的修建对缩短公路里程,发展地方经济具有重要的意义,其主要优势有方便快捷、节约时间、环境破坏小等。由于隧道选线受到地形或者空间的限制,近接隧道或者空间交叉隧道施工越来越多,新建隧道爆破对既有隧道产生的冲击波十分突出。在公路隧道下穿铁路隧道过程中,由于铁路隧道对应力、沉降等要求较为严格,新建隧道开挖施工工艺显得尤为重要。本文依托平顶山隧道工程地质及概况,选取平顶山隧道主线下穿成渝铁路专线新红岩隧道为研究对象。根据工程提供的相关数据和资料,进行了调查、理论研究和相关计算,具体成果如下:(1)利用ANSYS软件建立有限元模型,得到了平顶山隧道下穿铁路隧道段,采用CD法施工时,铁路隧道结构受力及位移变化,以及施工影响范围,分析了铁路隧道的结构稳定性。(2)根据数值分析计算理论,建立分析计算模型对地下结构工程的爆破振动进行优化,得到了距离铁路隧道不同距离掌子面开挖爆破装药量。(3)运用瞬态动力学的基本理论,利用LS-DYNA软件建立有限元建立了三维数值模型,通过爆破进行减振优化分析,按照设计布设炮孔和最大装药量进行爆破施工,能够将铁路运营隧道爆破振动速度控制在1.0cm/s以内。满足结构的安全稳定性要求。(4)根据有限元计算结果以及监控量测得到的实测数据,对比两者间的差异,并进行分析,通过与现场监控数据的比较,验证数值模拟方法的准确性。
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U455
【图文】：

下穿,隧道,建筑物

地铁、轻轨也不断的发展，城市地铁下穿隧道的修建是目前十分常见。同时随着中国西部大开发的加快推进，引水隧道大量的修建。由于城市密集，建筑物较多，从而出现了不可避免的的修建隧道与既有的建筑近接出现，主要形式有公路隧道、铁路隧道、引水隧道的空间互交；在城市修建隧道时，往往会受到空间、地质结构等复杂的情况限制，使新建隧道下穿铁路隧道、城市建筑物穿过。地下及隧道工程的近接在越来越多的高速公路、铁路等工程中出现，是所有工程中较为突出的问题。隧道近接在施工过程中不仅考虑施工静力的影响，还要考虑隧道爆破施工对既有隧道爆破振动的影响。同时需要考虑隧道运营振动对施工的影响，因此近接隧道施工是较为复杂的过程，国内外出现了大量的近接隧道工程。日本已修建了六月新镇干线交叉隧道[1]，国内重庆绕城高速公路施家梁隧道上穿遂渝铁路新龙凤隧道[2]，福厦线大坪山隧道下穿既有铁路隧道工程[3]。更为复杂的上下立交互通式隧道工程已经出现，如厦门机场快速路为主干道，新建的万石山隧道与既有的钟鼓山隧道呈立体交叉，同时新建的万石山隧道下穿钟鼓山隧道。贵阳环线铁路龙洞堡机场隧道下穿龙洞堡机场建筑物，在施工过程中国内站台层隧道下穿了轻轨站台层隧道。如图 1.1~1.2。

示意图,隧道,站台,下穿

图 1.2 龙堡机场国内站台层隧道下穿了轻轨站台层隧道重庆新双碑隧道上跨拟建石梯沟隧道，隧道位于泥岩夹砂岩地层，在施工新双碑隧道时对拟建石梯沟隧道顶部已进行加固措施，采取了增设桩基托梁为石梯沟隧道下穿预留条件。成绵乐机场路隧道在三环路蓝天立交处分别与 3 座市政隧道交叉，且隧道正穿匝道桥桩基础，如图 1.3。对于新建的机场路隧道在施工过程穿越 3 座市政隧道及桥梁桩基础，在施工过程中采取了控制爆破技术。图 1.3 成绵乐机场路隧道下穿建筑物示意图新建隧道下穿既有隧道由于在施工过程中受力复杂，且对爆破要求控制较为

示意图,隧道,下穿,机场

【参考文献】