黄土双连拱隧道施工地表沉降机理和控制技术研究

发布时间：2021-01-09 17:46

　　双连拱隧道应用越来越广泛,其跨度大,施工难度高。本文针对王家会连拱隧道双连拱段工程,应用大型有限元软件ANSYS对王家会双连拱隧道的施工进行模拟分析,通过分析模拟得到随着隧道的开挖过程进行,地表沉降量、周边收敛量和支护内力以及中隔墙的应力等的变化规律,发现对于中隔墙的第一主应力在结构的底部以及中墙与仰拱交接处比较大,第三主应力在顶部和底部比较大,这些部位都是容易产生应力集中的地方,所以在设计中应加强。以王家会双连拱隧道为背景进行三维线弹性分析,分析研究了双连拱隧道施工过程开挖面的空间效应、左右洞施工的相互影响。结果表明:综合数值分析和施工便利性,在四台阶开挖方法的基础上,选用水平横撑辅助工法,可以有效减小隧洞边墙水平位移及拱顶下沉;并且应用ANSYS有限元软件,对结构进行了受力情况,计算了结构的安全系数,结果表明适当的增加横撑以及其他支护措施能够有效提高结构的安全系数。 

【文章来源】：石家庄铁道大学河北省

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

中国黄土地区分布图

2.1 引言本章将对王家会双连拱隧道的工程地质、水文条件进行详细介绍，并做出适当评价，为第三章的深浅埋判定标准、模型的物理力学参数的获取以及王家会隧道的洞顶沉降特性的建立基础。2.2 工程地质概况2.2.1 工程概述王家会双连拱隧道位于山西省柳林县境内，是青银高速线路在山西段的一项控制工程，起讫里程 K3+590~K3+802.5，隧道全长 213 m，是目前国内最长的黄土双连拱隧道，该段的设计车速 80 km/h，隧道的内轮廓高 11 m，宽为 7.5 m。中隔墙为复合式钢筋混凝土结构，形状为曲中墙，中隔墙厚 2.8 m。王家会隧道交通位置图如图 2-1 所示。

双连拱隧道具体设计情况如表 2-1 所示。表 1 王家会隧道小间距段设计情况统计表里程(DK423)长度/m围岩级别衬砌类型 开挖方505～515 10 Ⅳ 双连拱 V 级中导洞台阶法515～565 50 Ⅴ 双连拱 V 级中导洞台阶法565～585 20 Ⅳ 双连拱 V 级中导洞台阶法会隧道横断面、纵断面分别如图 2-3、图 2-4 所示。图 2-2 王家会隧道总平面示意图

【参考文献】：
期刊论文
[1]不同侧压比下隧道初期支护的稳定性研究[J]. 董云松.  铁道标准设计. 2010(06)
[2]土质隧道深浅埋界定方法研究[J]. 赵占厂,谢永利.  中国工程科学. 2005(10)
[3]基于间隙参数模型的盾构隧道周围土体位移分析[J]. 杨冠天,项彦勇,张峰.  岩土力学. 2005(10)
[4]镜像法在隧道施工土体位移计算中的应用[J]. 姜忻良,赵志民.  哈尔滨工业大学学报. 2005(06)
[5]盾构施工引起土体位移的空间计算方法[J]. 姜忻良,赵志民.  华中科技大学学报(城市科学版). 2005(02)
[6]顶管施工隧道扰动区土体变形计算[J]. 施成华,黄林冲.  中南大学学报(自然科学版). 2005(02)
[7]盾构近距离穿越相邻隧道施工的数值解析[J]. 廖少明,余炎,彭芳乐.  岩土力学. 2004(S2)
[8]隧道开挖引起土层沉降槽曲线形态的分析与计算[J]. 姜忻良,赵志民,李园.  岩土力学. 2004(10)
[9]盾构偏航引起的地表位移预测[J]. 陈枫,胡志平.  岩土力学. 2004(09)
[10]盾构推进的损伤力学分析及现场试验研究[J]. 张子新,邵华.  地下空间. 2004(03)

硕士论文
[1]顶管施工引起的地层移动与变形控制研究[D]. 吴修锋.南京工业大学 2004



本文编号：2967116