發(fā)布時(shí)間：2018-01-13 01:37

  本文關(guān)鍵詞：新建地鐵下穿既有區(qū)間隧道的暗挖工法對(duì)沉降變形的影響分析　出處：《北京交通大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 區(qū)間下穿 暗挖工法 夾層土 地表沉降 既有線變形 沉降槽疊加

【摘要】：隨著我國(guó)“十三五”規(guī)劃的推進(jìn)和大中型城市人口規(guī)模的增加,地鐵已成為緩解城市交通壓力、帶動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、造福民生的重要工具。地鐵隧道的下穿在地鐵修建過(guò)程中不可避免,如果設(shè)計(jì)施工不當(dāng),會(huì)使得隧道上方既有結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的變形,影響既有線的運(yùn)營(yíng)和結(jié)構(gòu)安全甚至造成災(zāi)難性事故本文通過(guò)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、理論分析、數(shù)值模擬和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)等手段,分析研究了北京地鐵區(qū)間隧道下穿過(guò)程中的地表和既有結(jié)構(gòu)的變形規(guī)律以及暗挖工法的比選,并結(jié)合北京地鐵6號(hào)線平北區(qū)間下穿既有地鐵4號(hào)線區(qū)間隧道工程實(shí)例作驗(yàn)證,主要的工作及成果如下:(1)在單線隧道開挖引起的地表沉降方面,根據(jù)單線隧道開挖的地表沉降規(guī)律,從三維動(dòng)態(tài)分析,提出了地表沉降槽疊加理論,得到了沉降槽疊加公式,并通過(guò)建模和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)的對(duì)比,論證了該理論的可行性。(2)結(jié)合單線隧道的沉降槽理論,對(duì)雙線近距隧道中的圍巖參數(shù)、隧道埋深和凈距對(duì)沉降槽的影響作了研究,通過(guò)數(shù)值模得到了不同埋深下的“W型”、“U型”和“V型”沉降槽和凈距的關(guān)系,以“U型”沉降槽為標(biāo)準(zhǔn),提出了不同圍巖條件和埋深下的最佳凈距標(biāo)準(zhǔn)。并在相同的圍巖條件、凈距和埋深下,對(duì)比了三種不同斷面下,隧道開挖引起的地表沉降槽大小,并分析了各自的特點(diǎn)和優(yōu)劣。(3)結(jié)合溫克爾彈性地基梁模型、圍巖松動(dòng)圈理論和收斂約束法,分析了既有線在下穿段支撐彈性卸荷過(guò)程,并根據(jù)隧道開挖的歷史過(guò)程,對(duì)下穿工程中夾層土和既有線的應(yīng)力應(yīng)變作了分析,結(jié)合三種不同隧道斷面的特點(diǎn),給出了不同圍巖條件和夾層土厚度時(shí)劃分范圍。(4)基于劃分的范圍,結(jié)合北京地鐵所在地層的特點(diǎn),針對(duì)三種斷面隧道和工法,分別作了下穿既有線工程的數(shù)值模擬,對(duì)比了三種隧道在下穿中的地表和既有線變形,給出了合理的斷面比選。(5)結(jié)合具體的工程實(shí)例,根據(jù)監(jiān)測(cè)的地表和既有線的變形數(shù)據(jù),繪制了變形的整體曲線和歷時(shí)曲線,分析了變形的規(guī)律,并通過(guò)與前文中模型數(shù)據(jù)對(duì)比,闡明了數(shù)值計(jì)算和實(shí)測(cè)的關(guān)系,對(duì)本文研究作了驗(yàn)證。
[Abstract]:With the promotion of the 13th Five-Year Plan and the increase of population in large and medium-sized cities, subway has become a relief of urban traffic pressure, driving regional economic growth. The underpass of subway tunnel is inevitable in the process of subway construction. If the design and construction is not proper, the existing structure above the tunnel will produce larger deformation. Affect the operation and structural safety of the existing railway even cause catastrophic accidents this paper through data statistics theoretical analysis numerical simulation and on-site monitoring and other means. The deformation law of ground surface and existing structures during the underpass of Beijing subway tunnel and the comparison and selection of underground excavation method are analyzed and studied. And combined with the Beijing Metro Line 6 Pingbei section under the existing subway line 4 section tunnel project for verification, the main work and results are as follows: 1) in the single-line tunnel excavation caused by the surface settlement. According to the law of surface settlement of single-line tunnel excavation, from the three-dimensional dynamic analysis, the superposition theory of surface subsidence trough is put forward, and the formula of settlement trough superposition is obtained, and the comparison between modeling and empirical data is carried out. The feasibility of this theory is demonstrated. (2) combined with the settlement trough theory of single-line tunnel, the influence of surrounding rock parameters, buried depth and net distance on settlement trough in double-line and close-distance tunnel is studied. The relationship between "W", "U" and "V" settlement tanks with different buried depths and the net distance is obtained by numerical simulation, and the "U" settlement trough is taken as the standard. At the same surrounding rock condition, net distance and buried depth, the size of surface subsidence trough caused by tunnel excavation is compared under the same surrounding rock condition, net distance and buried depth. Their characteristics and advantages and disadvantages are analyzed.) combined with the Winkler elastic foundation beam model, the theory of surrounding rock loosening circle and the convergence constraint method, the elastic unloading process of the existing railway in the underpass section is analyzed. According to the historical process of tunnel excavation, the stress and strain of interlayer soil and existing railway are analyzed, and the characteristics of three different tunnel sections are combined. Based on the range of the division, combined with the characteristics of the local layer of Beijing subway, three cross-section tunnels and construction methods are given for different surrounding rock conditions and the thickness of intercalated soil. The numerical simulation of the existing underpass tunnel is made, and the deformation of the ground surface and the existing railway in the three tunnels are compared, and the reasonable section ratio is given. 5) combined with the concrete engineering examples. According to the deformation data of the surface and the existing railway, the integral curve and the diachronic curve of deformation are drawn, the law of deformation is analyzed, and the relation between numerical calculation and actual measurement is clarified by comparing with the model data mentioned above. The research in this paper is verified.
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：U455.4;U451

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1416927