浅埋大跨变截面地铁隧道群施工力学效应研究
发布时间：2023-02-01 20:38
地铁庞大的运送能力越来越受到城市的青睐,因此地铁逐渐变为发达城市的标配。而随着地铁隧道的修建,地铁隧道集群的现象越来越多。本文依托于深圳市轨道交通7号线地铁隧道群工程,对地铁隧道的地表沉降规律进行了深入地研究,具体包括:通过线性回归分析的方法验证了 Peck公式在深圳市单洞浅埋暗挖法地铁隧道中的适应性,提出了组合梁简化计算模型用以快速计算地铁隧道地表沉降曲线,并验证了组合梁简化计算模型在双洞地铁隧道地表沉降的计算中的可行性。另外,本文对地铁隧道群的现场监测数据进行了相关的分析,并采用ABAQUS数值模拟软件对工程进行了数值模拟。在此基础上,针对地铁隧道群工程施工顺序,提出了地铁隧道群四种施工工序,并通过ABAQUS数值模拟对四种施工工序进行了分析对比。本文取得的主要结论有:（1）在结构力学的角度上,提出了组合梁简化模型,用以在工程上快速计算地铁隧道地表沉降曲线,并通过现场监测数据的拟合曲线、Peck公式和ABAQUS数值模拟验证了组合梁简化模型的可靠性;（2）地铁隧道群施工完成后,地表的沉降变形曲面类似于马鞍形,大断面隧道初衬结构最大主应力的最大值位于拱脚位置,而小断面隧道初衬结构的最...
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 地铁隧道群施工诱发地层变形规律研究现状
1.2.2 浅埋暗挖法大跨度变截面地铁隧道群施工力学研究现状
1.3 主要研究内容
1.4 技术路线
第2章 PECK公式的适应性分析及组合梁简化模型
2.1 深圳市浅埋暗挖法单洞地铁隧道的地表沉降线性回归分析
2.1.1 回归参数计算
2.1.2 回归误差分析
2.1.3 Peck公式参数计算
2.2 单洞地铁隧道组合梁简化模型地表沉降计算方法
2.3 深圳市浅埋暗挖双洞地铁隧道PECK公式适应性分析
2.4 深圳市浅埋暗挖双洞地铁隧道组合梁理论地表沉降计算方法
2.5 本章小结
第3章 隧道群施工技术分析
3.1 工程概况
3.2 隧道群施工工法
3.2.1 浅埋暗挖法施工工艺流程
3.2.2 隧道群施工配套技术
3.3 监控量测
3.3.1 地表沉降观测数据分析
3.3.2 拱顶沉降观测数据分析
3.4 本章小结
第4章 浅埋大跨变截面地铁隧道群围岩失稳破坏机理
4.1 引言
4.2 数值模拟模型与分析方法
4.2.1 数值计算模型
4.2.2 数值计算分析方法及数值模拟材料参数
4.2.3 可靠性验证
4.3 数值计算结果分析
4.3.1 地表沉降分析
4.3.2 围岩分析
4.3.3 初衬整体结构分析
4.3.4 锚杆及超前大管棚支护应力分析
4.4 本章小结
第5章 浅埋大跨变截面地铁隧道群施工工序优化研究
5.1 四种施工方案介绍及数值模型
5.2 地表沉降对比分析
5.3 围岩应力对比分析
5.4 拱顶沉降对比分析
5.5 塑性区对比分析
5.6 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
在读期间科研成果和参加科研项目情况
学位论文评阅及答辩情况表
【参考文献】：
期刊论文
[1]大断面顶管通道近接穿越下覆既有地铁隧道数值模拟与现场试验[J]. 刘波,章定文,刘松玉,秦玉军. 岩石力学与工程学报. 2017(11)
[2]软土地基大直径地铁盾构隧道运营期衬砌结构受力特性现场测试研究[J]. 王建,叶宇航,刘加福,徐文田,柳献. 隧道建设. 2017(07)
[3]长春地层地铁隧道施工的Peck公式改进[J]. 郑馨,麻凤海. 地下空间与工程学报. 2017(03)
[4]地铁施工诱发地表最大沉降量估算及规律分析[J]. 朱才辉,李宁. 岩石力学与工程学报. 2017(S1)
[5]Peck公式在双线盾构隧道施工地层变形中的适应性分析[J]. 白海卫,宋守信,王剑晨. 北京交通大学学报. 2015(03)
[6]基于盾构隧道斜交下穿的修正Peck公式法[J]. 康庄,宫全美,何超. 同济大学学报(自然科学版). 2014(10)
[7]基于Peck公式的双线盾构引起的土体沉降预测[J]. 陈春来,赵城丽,魏纲,丁智. 岩土力学. 2014(08)
[8]地铁隧道-地层动力相互作用模型试验参数设计[J]. 袁立群,门玉明,彭玲云,李凯玲. 防灾减灾工程学报. 2014(02)
[9]浅埋暗挖隧道近距施工引起的上覆地铁结构变形分析[J]. 王剑晨,张顶立,张成平,房倩,苏洁,陈立平. 岩石力学与工程学报. 2014(01)
[10]超大直径盾构下穿保护建筑群地面沉降预测[J]. 王建秀,邹宝平,付慧仙,田普卓,朱雁飞. 现代隧道技术. 2013(05)
博士论文
[1]大规模高密度城市隧道群施工力学行为研究[D]. 孔超.西南交通大学 2016
[2]软土地区运营地铁盾构隧道结构变形及健康诊断方法研究[D]. 叶耀东.同济大学 2007
[3]地铁隧道盾构法施工对周围环境影响的数值模拟[D]. 张海波.河海大学 2005
硕士论文
[1]兰州地铁大断面黄土隧道浅埋暗挖法施工力学特性研究[D]. 仲光伟.兰州交通大学 2016
[2]浅埋大跨地铁车站中洞法施工力学效应研究[D]. 胡晗.重庆大学 2015
[3]西安地铁浅埋暗挖法施工地层变形研究[D]. 李洋.长安大学 2015
[4]哈尔滨地铁隧道浅埋暗挖法施工引起地层变形分析[D]. 李杰.西安建筑科技大学 2012
[5]地铁大跨度浅埋暗挖隧道施工力学及安全性分析[D]. 曾宗强.西南交通大学 2009
[6]浅埋暗挖大跨度地铁隧道地表沉降分析[D]. 姚明会.同济大学 2007
本文编号：3734429
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 地铁隧道群施工诱发地层变形规律研究现状
1.2.2 浅埋暗挖法大跨度变截面地铁隧道群施工力学研究现状
1.3 主要研究内容
1.4 技术路线
第2章 PECK公式的适应性分析及组合梁简化模型
2.1 深圳市浅埋暗挖法单洞地铁隧道的地表沉降线性回归分析
2.1.1 回归参数计算
2.1.2 回归误差分析
2.1.3 Peck公式参数计算
2.2 单洞地铁隧道组合梁简化模型地表沉降计算方法
2.3 深圳市浅埋暗挖双洞地铁隧道PECK公式适应性分析
2.4 深圳市浅埋暗挖双洞地铁隧道组合梁理论地表沉降计算方法
2.5 本章小结
第3章 隧道群施工技术分析
3.1 工程概况
3.2 隧道群施工工法
3.2.1 浅埋暗挖法施工工艺流程
3.2.2 隧道群施工配套技术
3.3 监控量测
3.3.1 地表沉降观测数据分析
3.3.2 拱顶沉降观测数据分析
3.4 本章小结
第4章 浅埋大跨变截面地铁隧道群围岩失稳破坏机理
4.1 引言
4.2 数值模拟模型与分析方法
4.2.1 数值计算模型
4.2.2 数值计算分析方法及数值模拟材料参数
4.2.3 可靠性验证
4.3 数值计算结果分析
4.3.1 地表沉降分析
4.3.2 围岩分析
4.3.3 初衬整体结构分析
4.3.4 锚杆及超前大管棚支护应力分析
4.4 本章小结
第5章 浅埋大跨变截面地铁隧道群施工工序优化研究
5.1 四种施工方案介绍及数值模型
5.2 地表沉降对比分析
5.3 围岩应力对比分析
5.4 拱顶沉降对比分析
5.5 塑性区对比分析
5.6 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
在读期间科研成果和参加科研项目情况
学位论文评阅及答辩情况表
【参考文献】：
期刊论文
[1]大断面顶管通道近接穿越下覆既有地铁隧道数值模拟与现场试验[J]. 刘波,章定文,刘松玉,秦玉军. 岩石力学与工程学报. 2017(11)
[2]软土地基大直径地铁盾构隧道运营期衬砌结构受力特性现场测试研究[J]. 王建,叶宇航,刘加福,徐文田,柳献. 隧道建设. 2017(07)
[3]长春地层地铁隧道施工的Peck公式改进[J]. 郑馨,麻凤海. 地下空间与工程学报. 2017(03)
[4]地铁施工诱发地表最大沉降量估算及规律分析[J]. 朱才辉,李宁. 岩石力学与工程学报. 2017(S1)
[5]Peck公式在双线盾构隧道施工地层变形中的适应性分析[J]. 白海卫,宋守信,王剑晨. 北京交通大学学报. 2015(03)
[6]基于盾构隧道斜交下穿的修正Peck公式法[J]. 康庄,宫全美,何超. 同济大学学报(自然科学版). 2014(10)
[7]基于Peck公式的双线盾构引起的土体沉降预测[J]. 陈春来,赵城丽,魏纲,丁智. 岩土力学. 2014(08)
[8]地铁隧道-地层动力相互作用模型试验参数设计[J]. 袁立群,门玉明,彭玲云,李凯玲. 防灾减灾工程学报. 2014(02)
[9]浅埋暗挖隧道近距施工引起的上覆地铁结构变形分析[J]. 王剑晨,张顶立,张成平,房倩,苏洁,陈立平. 岩石力学与工程学报. 2014(01)
[10]超大直径盾构下穿保护建筑群地面沉降预测[J]. 王建秀,邹宝平,付慧仙,田普卓,朱雁飞. 现代隧道技术. 2013(05)
博士论文
[1]大规模高密度城市隧道群施工力学行为研究[D]. 孔超.西南交通大学 2016
[2]软土地区运营地铁盾构隧道结构变形及健康诊断方法研究[D]. 叶耀东.同济大学 2007
[3]地铁隧道盾构法施工对周围环境影响的数值模拟[D]. 张海波.河海大学 2005
硕士论文
[1]兰州地铁大断面黄土隧道浅埋暗挖法施工力学特性研究[D]. 仲光伟.兰州交通大学 2016
[2]浅埋大跨地铁车站中洞法施工力学效应研究[D]. 胡晗.重庆大学 2015
[3]西安地铁浅埋暗挖法施工地层变形研究[D]. 李洋.长安大学 2015
[4]哈尔滨地铁隧道浅埋暗挖法施工引起地层变形分析[D]. 李杰.西安建筑科技大学 2012
[5]地铁大跨度浅埋暗挖隧道施工力学及安全性分析[D]. 曾宗强.西南交通大学 2009
[6]浅埋暗挖大跨度地铁隧道地表沉降分析[D]. 姚明会.同济大学 2007
本文编号：3734429
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