本文選題：西安地鐵 + 淺埋暗挖��； 參考：《西安科技大學(xué)》2015年博士論文

【摘要】：西安地鐵黃土隧道在采用淺埋暗挖法施工過程中,隧道塌方、路面沉陷等事故時有發(fā)生,給城市交通帶來較大影響,因此如何安全、快速、經(jīng)濟(jì)的進(jìn)行黃土隧道暗挖施工,是黃土地區(qū)地鐵建設(shè)亟待解決的工程問題之一。本文以西安地鐵黃土隧道淺埋暗挖法施工為依托,采用理論分析、室內(nèi)試驗(yàn)、數(shù)值模擬及現(xiàn)場監(jiān)測相結(jié)合的方法對黃土隧道圍巖變形特性及控制技術(shù)進(jìn)行了深入研究。(1)運(yùn)用現(xiàn)場測試方法對黃土隧道施工引起的地層響應(yīng)規(guī)律進(jìn)行研究。根據(jù)監(jiān)測隧道開挖經(jīng)過監(jiān)測斷面前、經(jīng)過中、經(jīng)過后地層的響應(yīng)規(guī)律,闡明了地層變位與支護(hù)參數(shù)、地層條件的相互關(guān)系;提出了隧道上覆地層在工作面開挖擾動下呈區(qū)域性變形的特點(diǎn),論證了西安地鐵黃土隧道淺埋暗挖法施工進(jìn)行深部地層監(jiān)測的必要性。結(jié)合施工現(xiàn)場圍巖變形特點(diǎn),分析得出黃土隧道圍巖變形受土體性質(zhì)、地下水、地層應(yīng)力釋放率、覆跨比和施工組織管理等因素的影響。(2)采用室內(nèi)試驗(yàn)方法對隧道工作面黃土的物理力學(xué)特性進(jìn)行了分析。研究得到:黃土的強(qiáng)度受含水率的影響較大,黃土在干濕循環(huán)受荷作用下發(fā)生的損傷階段分為干濕循環(huán)引起的損傷階段和干濕循環(huán)與荷載共同作用引起的損傷階段。(3)運(yùn)用宏觀唯象損傷力學(xué)和非平衡統(tǒng)計的概念和方法,得到了以干濕循環(huán)和含水率為控制因子的黃土損傷本構(gòu)關(guān)系和黃土強(qiáng)度破壞準(zhǔn)則。(4)運(yùn)用FLAC數(shù)值模擬方法對黃土隧道圍巖變形特性進(jìn)行了分析,數(shù)值計算結(jié)果表明:黃土隧道圍巖穩(wěn)定性與黃土的含水率和隧道支護(hù)形式有著密切的關(guān)系,黃土含水率越高,強(qiáng)度越低,因此施工過程中必須控制好開挖掌子面的含水率。在無超前地層加固條件下,圍巖變形及地層沉降較大,容易造成圍巖失穩(wěn)和地表道路損壞;采取超前預(yù)加固措施后,圍巖變形和地層沉降得到很好的控制,滿足規(guī)范要求。(5)采用數(shù)值模擬對黃土隧道開挖圍巖變形控制措施進(jìn)行研究,全面分析了影響超前預(yù)加固設(shè)計參數(shù)的因素;揭示了超前預(yù)加固設(shè)計參數(shù)與地層參數(shù)、支護(hù)參數(shù)和隧道開挖等的內(nèi)在關(guān)系;論證了超前小導(dǎo)管參數(shù)存在最佳值,給出適合西安地鐵隧道暗挖施工的超前小導(dǎo)管設(shè)計參數(shù);采用袖閥管注漿加固后,提升了土層的抗?jié)B性、抗剪強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度,形成了很好的止水效果,保障施工期間隧道的穩(wěn)定性,論證了袖閥管注漿對黃土地層具有很好的加固作用,應(yīng)用于處理西安地鐵高含水率老黃土地層是可行的,根據(jù)現(xiàn)場注漿效果觀察、結(jié)合經(jīng)驗(yàn)和數(shù)值模擬,確定了合理的注漿范圍。(6)針對西安地鐵A區(qū)間隧道在施工中引起圍巖過大變形以及地層沉降過大等問題,采用本課題提出的圍巖變形控制技術(shù),對原有方案進(jìn)行調(diào)整。數(shù)值模擬和現(xiàn)場監(jiān)測結(jié)果表明,采取調(diào)整預(yù)加固措施后,圍巖變形量較小,地層沉降得到有效控制,能夠確保隧道圍巖穩(wěn)定,驗(yàn)證所提控制措施的可行性和可靠性,同時得到了黃土隧道暗挖法施工造成圍巖變形經(jīng)歷了快速變形、緩慢變形以及穩(wěn)定三個階段。(7)通過將FLAC數(shù)值模擬計算得到的隧道拱頂下沉、水平收斂和圍巖拱頂、拱肩壓力值與現(xiàn)場實(shí)測值對比分析。結(jié)果表明;兩者非常接近,誤差小于5%,FLAC數(shù)值模擬預(yù)測隧道圍巖變形結(jié)果可信。
[Abstract]:In this paper , the characteristics of the deformation of the surrounding rock in the loess tunnel are studied by using the method of theory analysis , laboratory test , numerical simulation and site monitoring . ( 5 ) A numerical simulation is used to study the deformation control measures of surrounding rock in loess tunnel , and the factors affecting the design parameters of advance pre - reinforcement are analyzed .
【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U455.4;U231.3

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2116734