公路隧道穿越既有城际铁路隧道施工力学行为研究

发布时间：2017-07-06 05:52

  本文关键词：公路隧道穿越既有城际铁路隧道施工力学行为研究

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【摘要】：随着我国地下交通的不断发展,越来越多的隧道投入到建设当中。由于土地资源的有限性,必然会出现许多新建隧道穿越既有隧道的现象,工程上把这种现象称为近接施工。当新建隧道穿越既有隧道时,如不采取针对性措施,新建隧道施工必然会对既有隧道造成不良影响。本文依托某大跨度公路隧道穿越既有城际铁路隧道工程,在总结了国内外学者对近接施工研究的基础上,对近接施工力学理论进行了分析,并研究了两种穿越方法即暗挖下穿法和明挖上跨法施工过程对既有城际铁路隧道的影响。本文采用FLAC3D数值模拟软件,对两种穿越方案进行了动态施工模拟,对新建隧道施工导致的既有隧道二衬纵向附加弯矩、既有城际铁路隧道位移变形规律、施工空间效应对城际铁路隧道的影响进行了分析研究,得出了以下主要结论:1)依托工程近接施工采用暗挖或明挖方法,既有隧道的存在对围岩的位移场影响均较小;2)暗挖方案位移场等值线以某一大致角度向地面扩展,基坑方案向地下扩展,暗挖方案其正上方约60°范围内为强影响区,基坑方案其正下方约60°范围为强影响区,两近接线路设计应尽量避开强影响区;3)新建工程对既有隧道周围围岩拉压状态影响较小,近接施工的关键在于控制既有隧道变形;4)平行近接施工下既有隧道横向和纵向的竖直变形沿隧道纵向分布较均匀;交叉近接施工下,在交叉点附近变形最大,距交叉点越远变形值越小;5)平行近接施工引起的城际铁路隧道轨道变形较交叉近接施工引起的变形易于调节;6)平行和交叉近接施工过程力学分析不能简化成平面应变问题,平行近接结构运营状态力学分析可按平面应变问题考虑;7)上跨方案所引起的既有隧道结构变形明显小于下穿方案所引起的既有隧道结构变形。
【关键词】：近接施工 城际铁路隧道 力学行为
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U455
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-17
• 1.1 研究背景及意义8-10
• 1.2 国内外研究现状综述10-15
• 1.3 研究内容及技术路线15-17
• 第二章 既有城际铁路隧道近接施工力学理论17-37
• 2.1 隧道近接施工力学理论分析17-23
• 2.1.1 隧道开挖造成的影响区域划分17-21
• 2.1.2 隧道开挖对既有隧道造成影响的力学原理分析21-23
• 2.2 新建隧道近接施工存在的风险23-32
• 2.2.1 新建隧道穿越既有铁路隧道施工方案24-27
• 2.2.2 实际工程方案选取考虑因素27-29
• 2.2.3 新建隧道穿越既有铁路隧道存在的风险29-30
• 2.2.4 新建隧道穿越既有铁路隧道风险控制指标30-32
• 2.3 风险分析方法32-33
• 2.4 FLAC3D基本理论33-35
• 2.5 本章小结35-37
• 第三章 暗挖下穿既有隧道方案施工力学行为研究37-57
• 3.1 暗挖下穿既有隧道方案数值模型建立37-40
• 3.1.1 几何模型与边界条件37-38
• 3.1.2 参数选取38-39
• 3.1.3 施工过程数值模拟39-40
• 3.2 围岩变形及应力分析40-44
• 3.3 新建隧道二衬受力及变形分析44-46
• 3.4 暗挖施工引起的既有隧道位移及变形46-50
• 3.4.1 平行工况施工引起的既有隧道位移及变形46-48
• 3.4.2 交叉工况施工引起的既有隧道位移及变形48-50
• 3.5 暗挖方案下既有隧道二次衬砌纵向受力特性50-54
• 3.6 本章小结54-57
• 第四章 基坑上跨既有隧道方案施工力学行为研究57-77
• 4.1 明挖上跨既有隧道方案数值模型建立57-60
• 4.1.1 几何模型与边界条件57-58
• 4.1.2 参数选取58-59
• 4.1.3 施工过程数值模拟59-60
• 4.2 围岩变形及应力分析60-64
• 4.3 基坑稳定性64
• 4.4 基坑开挖引起的既有隧道位移及变形64-69
• 4.4.1 平行工况施工引起的既有隧道位移及变形64-66
• 4.4.2 交叉工况施工引起的既有隧道位移及变形66-69
• 4.5 基坑方案下既有隧道二次衬砌纵向受力特性69-73
• 4.6 基坑与暗挖方案下地下结构体系力学特性比较73-74
• 4.7 本章小结74-77
• 结论与展望77-78
• 参考文献78-81
• 致谢81

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 王剑晨;张顶立;张成平;房倩;苏洁;杜楠馨;;北京地区浅埋暗挖法下穿施工既有隧道变形特点及预测[J];岩石力学与工程学报;2014年05期

2 魏纲;;基坑开挖对下方既有盾构隧道影响的实测与分析[J];岩土力学;2013年05期

3 郑刚;刘庆晨;邓旭;;基坑开挖对下卧运营地铁隧道影响的数值分析与变形控制研究[J];岩土力学;2013年05期

4 张治国;张孟喜;王卫东;;基坑开挖对临近地铁隧道影响的两阶段分析方法[J];岩土力学;2011年07期

5 来弘鹏;谢永利;杨晓华;;不同应力场软弱围岩公路连拱隧道中墙受力特征[J];长安大学学报(自然科学版);2010年06期

6 凌昊;仇文革;孙兵;余锋;;双孔盾构隧道近接施工离心模型试验研究[J];岩土力学;2010年09期

7 王亚琼;张少兵;谢永利;赖金星;;浅埋偏压连拱隧道非对称支护结构受力性状分析[J];岩石力学与工程学报;2010年S1期

8 渠昀山;;某地铁隧道下穿现有地铁车站出入口变形分析[J];山西建筑;2010年12期

9 王双龙;;浅埋暗挖地铁车站地表沉降及既有线变形分析[J];铁道建筑技术;2009年12期

10 来弘鹏;林永贵;谢永利;杨晓华;;不同应力场下软弱围岩公路隧道的力学特征试验[J];中国公路学报;2008年04期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 侯艳娟;城市隧道施工影响下地层与建筑物结构的动态作用关系及其应用[D];北京交通大学;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 杨栋;地下工程开挖对临近隧道变形的影响分析[D];同济大学;2008年

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本文编号：524922