本文選題：并行隧道施工　切入點(diǎn)：反分析　出處：《大連海事大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：隨著城市的快速發(fā)展,土地資源變得越來(lái)越珍貴,對(duì)地下空間的開發(fā)越來(lái)越受到人們的重視。在對(duì)地下空間的利用中,一種高效的方式就是隧道。在隧道的設(shè)計(jì)時(shí),經(jīng)常會(huì)采用并行的兩孔的布置形式。兩孔隧道的施工會(huì)產(chǎn)生一定程度的相互影響,這種相互作用不僅影響圍巖的應(yīng)力狀態(tài)和位移,而且對(duì)地表位移及支護(hù)荷載產(chǎn)生一定的影響。因此,對(duì)并行隧道施工的相互影響進(jìn)行深入系統(tǒng)地探討是十分必要的。本文首先回顧了雙線平行隧道的研究現(xiàn)狀,接下來(lái)對(duì)大連香工街～沙河口站區(qū)間隧道盾構(gòu)施工方式及沉降測(cè)量方法進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹。然后對(duì)雙線隧道盾構(gòu)施工引起的地表沉降機(jī)理進(jìn)行了研究和分析,最后介紹了數(shù)值模擬軟件FLAC3D以及盾構(gòu)掘進(jìn)的FLAC3D實(shí)現(xiàn)。在進(jìn)行了地質(zhì)參數(shù)敏感性反分析和上軟下硬地層地鐵盾構(gòu)施工反分析之后,結(jié)合雙孔并行隧道施工的實(shí)際情況建立一個(gè)雙孔并行隧道先后開挖的三維計(jì)算模型。通過不同計(jì)算模型的對(duì)比,得出了影響地表沉降的四個(gè)因素:隧道的間距、圍巖條件、掘進(jìn)方式以及隧道埋深,得出以下主要結(jié)論:(1)在其他條件不變時(shí),地表橫向沉降范圍隨著上覆土層厚度的變大而變大,而地表的最大沉降量的變化趨勢(shì)與地表橫向沉降范圍的變化趨勢(shì)相反(2)在其他條件不變時(shí),隧道的間距越大,地表沉降曲線的雙峰形態(tài)越明顯。當(dāng)間距大于3D時(shí),地表沉降曲線與兩條隧道分別施工的疊加曲線幾乎相同。(3)盾構(gòu)隧道穿過的土層的主要成分是粉細(xì)砂、粉質(zhì)粘土。當(dāng)粉細(xì)砂不含水或者含水量很小時(shí),其穩(wěn)定性非常好。因此,當(dāng)開挖土體的主要成分是粉細(xì)砂時(shí),盾構(gòu)施工所造成的地表沉降往往很小。相比來(lái)說(shuō),粉質(zhì)粘土的穩(wěn)定性就差得多。粉質(zhì)粘土條件盾構(gòu)施工所造成的地表的沉降很大。因此,在對(duì)地鐵線路進(jìn)行規(guī)劃時(shí),應(yīng)該盡量避開粉質(zhì)粘土地層。(4)不同的施工方式造成的地表沉降也不同。其中同向同時(shí)開挖造成的地表沉降最大,逆向同時(shí)開挖造成的沉降比前者小,同向不同時(shí)開挖造成的地表沉降最小。在施工條件允許時(shí),應(yīng)盡量采用同向不同時(shí)的開挖方法。(5)在復(fù)雜條件下對(duì)隧道地質(zhì)參數(shù)敏感性進(jìn)行反分析,中風(fēng)化鈣質(zhì)板巖的C1、φ1對(duì)于測(cè)點(diǎn)位移的影響是最大的,其他參數(shù)對(duì)拱頂和拱底的影響都不大。從位移的極差值曲線圖分析可以看出,強(qiáng)度參數(shù)對(duì)位移的影響比剛度參數(shù)的要大,主要通過C、φ值對(duì)位移產(chǎn)生影響。將反演參數(shù)計(jì)算值與已知監(jiān)測(cè)位移值進(jìn)行對(duì)比分析,結(jié)果表明實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)值略小于數(shù)值計(jì)算結(jié)果,相對(duì)誤差最大為9.62%,反演的結(jié)果令人滿意,證明了反分析參數(shù)的可靠性。
[Abstract]:With the rapid development of cities, land resources become more and more precious, and people pay more and more attention to the development of underground space. In the use of underground space, a highly efficient way is tunnel. The construction of the two-hole tunnel will have a certain degree of interaction, which not only affects the stress state and displacement of the surrounding rock, but also affects the stress and displacement of the surrounding rock. Therefore, it is necessary to study the interaction of parallel tunnel construction deeply and systematically. Firstly, this paper reviews the research status of two-line parallel tunnel. Then, the construction method and settlement measurement method of shield tunneling between stations of Xianggong Street and Shahekou in Dalian are briefly introduced, and then the mechanism of ground subsidence caused by shield construction of double-line tunnel is studied and analyzed. Finally, the numerical simulation software FLAC3D and the FLAC3D realization of shield tunneling are introduced. Combined with the actual situation of double-hole parallel tunnel construction, a three-dimensional calculation model of two-hole parallel tunnel excavation was established. Through the comparison of different calculation models, four factors affecting surface subsidence were obtained: tunnel spacing, surrounding rock condition, and so on. The main conclusions are as follows: 1) when the other conditions are unchanged, the lateral settlement range of the surface increases with the thickness of the overlying soil layer. However, the variation trend of the maximum settlement of the surface is opposite to that of the lateral settlement range of the surface. When the other conditions are not changed, the larger the tunnel spacing is, the more obvious the bimodal shape of the surface settlement curve is. The surface settlement curve is almost the same as the superposition curve of the two tunnels respectively.) the main components of the soil layer through the shield tunnel are fine silty sand and silty clay. When the silt has no water or water content is very small, its stability is very good. When the main component of the excavated soil is silty sand, the ground subsidence caused by shield tunneling is often very small. Compared with the silty clay, the stability of silty clay is much worse. In the planning of subway lines, the ground subsidence caused by different construction methods should be avoided as far as possible, and the settlement caused by simultaneous excavation in the same direction is the largest, and the settlement caused by the reverse simultaneous excavation is smaller than that caused by the former. The surface subsidence caused by different excavation in the same direction is the smallest. When the construction conditions permit, the excavation method of the same direction and different time should be used as far as possible, and the sensitivity of the geological parameters of the tunnel should be analyzed back under the complicated conditions. The effect of C _ 1 and 蠁 _ 1 on the displacement of measured point is the biggest in the medium weathered calcareous slate, but the other parameters have little effect on the arch roof and arch bottom. From the analysis of the extreme difference curve of displacement, it can be seen that the influence of strength parameter on displacement is greater than that on stiffness parameter. The results show that the actual field monitoring value is slightly smaller than the numerical value, the maximum relative error is 9.62 and the inversion results are satisfactory. The reliability of the back analysis parameters is proved.
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：U455.43

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本文編號(hào)：1663279