本文關鍵詞：超大斷面淺埋暗挖隧道下穿既有城市道路變形控制研究

  更多相關文章： 超淺埋大斷面 平頂直墻 開挖步序 管棚 隧道工程

【摘要】：21世紀之后,隨著經(jīng)濟發(fā)展我國城市地下空間的發(fā)展數(shù)量也在快速的增長,體系也得到一定程度的完善,在一些特大城市中,地下空間的開發(fā)利用規(guī)模以及發(fā)展速度已位前列,在城市的地下空間開發(fā)利用方面中國已經(jīng)成為大國。地下空間將會成為滿足人類生存發(fā)展的另一個空間,地下空間的發(fā)展已變成提高城市的容量大小并緩解城市交通堵塞和改善城市環(huán)境的重要方式。伴隨城市地下空間的不斷發(fā)展,出現(xiàn)越來越多的下穿既有道路超淺埋大跨度隧道,平頂直墻隧道,為了增加整體穩(wěn)定性,控制路面沉降,需要采用超前支護措施。本文結合工程實際選用管棚作為支護手段,并對管棚設計參數(shù)進行了優(yōu)化,保證安全的基礎上提升了經(jīng)濟性。通過計算分析初支參數(shù),運用ABAQUS軟件模擬不同開挖步序下路面沉降情況,進而優(yōu)化設計施工方案。本文主要研究內容如下:(1)經(jīng)過實地調研,收集相關資料,分析青島市膠州地區(qū)地層特征,針對青島膠州市特定地質條件下的超淺埋大跨平頂直墻隧道工程,設計隧道的初期支護體系,以滿足地層的強度和變形要求。(2)基于超淺埋大跨平頂直墻隧道結構的特點,確定該隧道開挖的輔助工法為大管棚支護、土層加固注漿。同時研究管棚支護中的土拱效應,設計管棚的截面、間距,并對管棚的間距和尺寸進行優(yōu)化,計算管棚施工過程中引起的地表沉降。通過分析大斷面超淺埋暗挖隧道的變形機理,提出合理的控制措施。(3)運用ABAQUS軟件模擬不同的導洞開挖順序,對比分析不同開挖步序引起的路面沉降,得出開挖步數(shù)與變形曲線,分析隧道分部開挖過程中圍巖的應力、變形和地表沉降的變化規(guī)律,據(jù)此確定出最優(yōu)施工參數(shù)。本文運用有限元法計算原理結合公式推導,得出該地區(qū)超前支護的參數(shù),并運用ABAQUS模擬出在超前支護相同的情況下,不同的開挖步序對地表沉降的影響,對施工順序具有指導意義。
【關鍵詞】：超淺埋大斷面 平頂直墻 開挖步序 管棚 隧道工程
【學位授予單位】：青島理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U456.3
【目錄】：

• 摘要9-10
• ABSTRACT10-12
• 第1章 緒論12-22
• 1.1 選題背景及研究意義12-17
• 1.1.1 選題背景12-17
• 1.1.2 研究意義17
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀17-19
• 1.2.1 管棚支護17-19
• 1.2.2 小導管超前注漿19
• 1.3 目前研究存在的問題19-20
• 1.4 論文研究目的、內容及方法20
• 1.4.1 研究目的20
• 1.4.2 研究內容及方法20
• 1.5 研究技術路線20-21
• 1.6 研究創(chuàng)新點21-22
• 第2章 工程概況22-34
• 2.1 工程簡介22-23
• 2.2 巖土工程條件23-30
• 2.2.1 地形地貌23
• 2.2.2 巖土分層及其特征23-28
• 2.2.3 水文地質概況28-29
• 2.2.4 地下水、土29-30
• 2.2.5 不良地質情況及抗震穩(wěn)定性30
• 2.3 室內土工試驗30-31
• 2.4 各巖土層（體）工程分析評價31-33
• 2.4.1 各巖土層（體）工程特性31-32
• 2.4.2 場地液化土判別32-33
• 2.5 本章小結33-34
• 第3章 大斷面超淺埋暗挖隧道變形與控制機理分析34-47
• 3.1 隧道施工力學基本原理34-35
• 3.2 排水固結引起的地面沉降35-37
• 3.3 隧道施工過程中圍巖的變形機理及控制37-40
• 3.3.1 圍巖變形規(guī)律37-38
• 3.3.2 圍巖變形的影響因素38
• 3.3.3 圍巖的變形控制原則38-40
• 3.4 隧道施工地面沉降機理分析40-42
• 3.4.1 施工擾動引起的地面沉降40-41
• 3.4.2 開挖面掘進引起地面沉降41-42
• 3.5 施工方法對地面沉降的影響42-43
• 3.5.1 不同開挖法沉降控制效果對比分析42
• 3.5.2 初期支護結構引起的地面沉降42
• 3.5.3 多跨平頂隧道施工方法的選擇42-43
• 3.6 地表沉降經(jīng)驗法預測43-44
• 3.7 超大斷面淺埋暗挖隧道變形控制方法選取44-46
• 3.7.1 注漿法44-46
• 3.7.2 管棚支護法46
• 3.8 本章小結46-47
• 第4章 超大斷面淺埋暗挖隧道變形控制方案設計47-62
• 4.1 土拱效應47-52
• 4.1.1 管棚支護中的土拱效應47
• 4.1.2 基本假定47-48
• 4.1.3 微拱模型分析48
• 4.1.4 土拱破裂面48-49
• 4.1.5 管棚幾何參數(shù)的確定49-52
• 4.2 管棚設計參數(shù)52-55
• 4.2.1 管棚的間距設計52-53
• 4.2.2 管棚間距優(yōu)化設計53-54
• 4.2.3 管棚間距選擇54-55
• 4.3 參數(shù)之間關系推導55-61
• 4.3.1 管棚截面設計59-60
• 4.3.2 管棚截面優(yōu)化設計60-61
• 4.4 本章小結61-62
• 第5章 不同開挖步序引起的隧道變形預測分析62-73
• 5.1 ABAQUS數(shù)值計算方法簡介62
• 5.2 計算參數(shù)選取62-63
• 5.3 管棚支護下隧道模型的建立63-66
• 5.3.1 管棚分析模型63-64
• 5.3.2 隧道開挖過程管棚力學模型的建立64-65
• 5.3.3 基本假定65-66
• 5.4 不同開挖步序變形預測對比分析66-71
• 5.4.1 暗挖斷面的數(shù)值模擬66-67
• 5.4.2 方案一模擬結果67-68
• 5.4.3 方案二模擬結果68-71
• 5.5 本章小結71-73
• 第6章 結論與展望73-75
• 6.1 結論73-74
• 6.2 展望74-75
• 參考文獻75-78
• 攻讀碩士學位期間所發(fā)表的學術論文78-80
• 致謝80

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 黃共進;;隧道塌方洞內大管棚方案設計和施工[J];廣西城鎮(zhèn)建設;2010年09期

2 杜彬,李俊喜;隧道大管棚支護施工技術[J];鐵道建筑;1999年09期

3 趙元根,羅富榮;超前小管棚定位技術[J];隧道建設;2000年04期

4 張國輝;40m管棚超前支護施工技術[J];西部探礦工程;2002年S1期

5 李成明;隧道管棚的施工工藝及質量控制[J];交通標準化;2004年06期

6 劉輝;;大管棚監(jiān)測方法及變形機理[J];西部探礦工程;2006年07期

7 董新平;胡新朋;周順華;;軟弱地層管棚作用特性判別和分析[J];地下空間與工程學報;2006年04期

8 楊文平;郁存正;;大管棚法處理隧道下穿公路的施工技術[J];四川建筑;2006年06期

9 孫錫壽;;管棚法處理大坍方段的應用技術[J];中國高新技術企業(yè);2007年03期

10 楊文勇;;夯管法施工大管棚的工藝方法[J];探礦工程(巖土鉆掘工程);2008年02期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 董新平;周順華;;管棚法在東部城市軟弱地層中應用前景綜述[A];中國土木工程學會第十一屆、隧道及地下工程分會第十三屆年會論文集[C];2004年

2 白兆強;谷水兵;;大管棚超前支護技術在毫山欲隧道施工中的應用[A];河南地球科學通報2008年卷（中冊）[C];2008年

3 彭濟南;;40米長錨管棚預注漿控制地表下沉施工技術[A];錨固與注漿新技術——第二屆全國巖石錨固與注漿學術會議論文集[C];2002年

4 謝量瀛;韓少光;楊和平;;管棚錨固與注漿技術在地鐵西單站的應用[A];中國錨固與注漿工程實錄選[C];1995年

5 連文前;;t/頭嶺隧道變更設計與施工[A];中國公路學會’2001學術交流論文集[C];2001年

6 廖乾旭;;大管棚和小導管在隧道支護設計中的綜合應用[A];2005年全國公路勘察設計技術交流會論文集[C];2005年

7 丁銳;周東勇;朱常春;吳鴻軍;;富水松散地層隧道密排小管棚法施工技術探討[A];中國土木工程學會隧道及地下工程學會第九屆年會論文集[C];1996年

8 許富強;譚雷平;傅金銅;;小管棚注漿超前支護在清水河隧道中的應用[A];中國土木工程學會隧道及地下工程學會第七屆年會暨北京西單地鐵車站工程學術討論會論文集（上）[C];1992年

9 許宏發(fā);佟Oz;王廣建;王德榮;;坑道口部管棚加固抗爆性能模型試驗研究[A];第3屆全國工程安全與防護學術會議論文集[C];2012年

10 王義重;李勇泉;傅旭東;;大型隧道下穿高速公路有限元分析[A];中國力學學會學術大會'2009論文摘要集[C];2009年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 本報記者 李佩山 通訊員 段偉偉;這里有支科技攻關突擊隊[N];中國鐵道建筑報;2007年

2 邵明志;淺埋隧道難不住中鐵五局[N];西部時報;2004年

3 本報記者 李佩山;優(yōu)美的綠色交響曲[N];中國鐵道建筑報;2005年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 王海濤;隧道管棚預支護體系的力學機理與開挖面穩(wěn)定性研究[D];大連理工大學;2009年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李U，

本文編號：1093918