城市超浅埋暗挖大断面矩形地下通道支护技术研究

发布时间：2022-09-17 15:54

　　随着城市综合管廊大力推广和人防工程纵横发展,大断面矩形地下通道穿越繁忙的道路工程将比比皆是。采用传统的明挖施工技术,需要中断道路、改移管线,易引起城市交通堵塞、环境污染和居民生活影响等问题,代价巨大,在我国大、中城市穿越道路施工中明挖法已越来越不适合。因此,城市超浅埋暗挖大断面矩形地下通道支护技术迫切需要研究。因以往类似工程均可以采用明挖基坑支护法施作,而研究成果极少。目前现有技术存在以下几个问题:1)国内外管棚预支护设计主要采用简单梁法计算,设计理论主要建立在工程类比基础之上,实际情况相差较大;2)由开挖引起的钢拱架内力变化、围岩压力变化及地表沉降规律尚不明确;3)利用Peck公式法预测浅埋隧道开挖引起地表沉降可否应用于超浅埋暗挖大断面矩形通道需要深入研究;4)隧道施工诱发地表沉降控制技术难度大,需要提出相应的工程技术措施。针对上述问题,本文主要研究成果如下:（1）通过现场试验分析,获得了城市超浅埋暗挖大断面矩形地下通道钢拱架内力、围岩压力以及地表沉降规律。（2）根据弹性地基梁文克勒模型,参考基坑支护设计通用的弹性支点法,建立超浅埋暗挖管棚-钢拱架计算模型,并推导其数学表达式,结合实... 

【文章页数】：90 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 超浅埋隧道施工的力学和变形特性
        1.2.2 超浅埋隧道诱发地表沉降规律及预测方法
        1.2.3 超浅埋隧道计算方法
        1.2.4 超浅埋隧道变形控制技术
    1.3 研究意义
    1.4 研究内容
    1.5 技术路线
第2章 现场试验与成果分析
    2.1 工程概况
        2.1.1 岩土工程条件
        2.1.2 支护设计与施工
    2.2 试验方案
        2.2.1 试验目的
        2.2.2 主要仪器
        2.2.3 安装与测量
        2.2.4 数据处理
    2.3 试验结果与分析
        2.3.1 钢拱架内力
        2.3.2 围岩压力
    2.4 本章小结
第3章 考虑混凝土墙体作用的设计方法
    3.1 弹性地基梁微分方程
    3.2 模型建立与表达式推导
        3.2.1 计算模型
        3.2.2 计算公式
        3.2.3 管棚内力解
    3.3 支点弹性系数确定
        3.3.1 立柱弹性系数
        3.3.2 立柱-地基综合弹性系数
        3.3.3 单根管支点弹性系数
    3.4 考虑喷射混凝土增强作用
        3.4.1 墙体对立柱增强作用
        3.4.2 地基基础的增强作用
        3.4.3 增强作用下单管支点弹性系数
    3.5 地基土弹性系数
        3.5.1 弹性系数确定
        3.5.2 管棚下土集中基床系数
        3.5.3 钢拱架下土基床系数
    3.6 过渡区范围
        3.6.1 分区
        3.6.2 范围
        3.6.3 地面变形设计
    3.7 设计工况
    3.8 工程实例设计
        3.8.1 岩土分层及其特征
        3.8.2 管幕设计
        3.8.3 钢拱架设计
    3.9 本章小结
第4章 地面沉降及其预测方法
    4.1 地表沉降监测
        4.1.1 测点量测
        4.1.2 监测成果
    4.2 叠加公式推导
    4.3 拟合分析
        4.3.1 香港路通道
        4.3.2 澳门路通道
    4.4 综合分析
    4.5 本章小结
第5章 控制地表变形的技术措施
    5.1 计算模型建立
        5.1.1 模型及网格剖分
        5.1.2 模型材料参数设定
        5.1.3 隧道施工工序模拟
    5.2 数值计算模型准确性
    5.3 地层差异影响
        5.3.1 计算方案
        5.3.2 计算结果与分析
    5.4 导洞开挖顺序影响
        5.4.1 计算方案
        5.4.2 结果与分析
    5.5 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
在学期间科研工作及研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]某矩形大断面地下通道超浅埋暗挖工程设计与施工[J]. 衡朝阳,孙松,毛利勤,周智.  隧道建设(中英文). 2018(S1)
[2]矩形大断面超浅埋暗挖地下通道钢拱架内力分析试验研究[J]. 孙松,衡朝阳,周智.  建筑科学. 2018(05)
[3]洞桩法施工引起土体变形的规律研究[J]. 黄生根,付卓,吴军林.  铁道工程学报. 2018(01)
[4]浅埋暗挖地铁隧道地表沉降研究现状[J]. 段宝福,宋立坤,周鑫明,周元成.  现代隧道技术. 2017(04)
[5]软土地区矩形隧道地表施工沉降的Peck公式修正[J]. 申玉生,何永辉,赵乐,何尉祥.  铁道科学与工程学报. 2017(06)
[6]超浅埋隧道下穿铁路引起变形敏感度数值分析[J]. 杨庆刚,孙明,倪小东,赵帅龙.  现代隧道技术. 2017(03)
[7]超浅埋下穿高速公路暗挖隧道变形控制施工技术研究[J]. 昝永奇.  隧道建设. 2017(S1)
[8]软土地层大断面矩形隧道结构施工力学行为监测与分析[J]. 赵辉.  隧道建设. 2017(S1)
[9]地铁车站PBA法导洞施工诱发地表沉降规律研究[J]. 张海明,姚爱军,王兆辉,宁方端,王天佐.  地下空间与工程学报. 2017(02)
[10]大跨地铁风道导洞开挖的地表沉降分布规律研究[J]. 胡少斌,张立平,边宁宁,李晓文,李增光.  铁道标准设计. 2017(02)

博士论文
[1]超浅埋大跨度连拱隧道围岩受力分析及工程应用研究[D]. 李新志.山东大学 2013
[2]大断面黄土隧道初支作用机理及变形控制技术研究[D]. 李健.北京交通大学 2012

硕士论文
[1]超大断面浅埋暗挖隧道下穿既有城市道路变形控制研究[D]. 王鹏军.青岛理工大学 2016
[2]软弱围岩隧道管棚预支护模型试验及受力状态研究[D]. 蒙蛟.北京交通大学 2015
[3]城市浅埋软弱围岩地铁隧道施工引起的地表沉降及控制研究[D]. 赵欢.重庆交通大学 2014
[4]浅埋暗挖隧道管棚预支护机理及设计方法研究[D]. 李忠凯.北京工业大学 2012
[5]地铁超浅埋群洞数值模拟及施工相关问题研究[D]. 邱品茗.西南交通大学 2009



本文编号：3679524