【摘要】：隨著近年來地鐵的快速發(fā)展,各地新建地鐵工程項(xiàng)目層出不窮,其中新建隧道下穿已運(yùn)營地下結(jié)構(gòu)的工程實(shí)例也越發(fā)常見。既有結(jié)構(gòu),特別對(duì)于已運(yùn)營地鐵車站,具有人員密集、車流繁忙的特點(diǎn),控制車站結(jié)構(gòu)變形以保證運(yùn)營安全就成了地鐵建設(shè)從業(yè)人員與相關(guān)學(xué)者重點(diǎn)關(guān)注的問題。因此,以深圳地鐵7號(hào)線福安區(qū)間段下穿既有4號(hào)線福民站工程為例,該工程具有下穿間距極小、隧道形式特殊等特點(diǎn),通過理論分析和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,研究新建隧道對(duì)既有車站的影響,提出了以下結(jié)論:(1)基于隨機(jī)介質(zhì)理論提出雙線矩形隧道施工地層變形預(yù)測(cè)模型,對(duì)不同斷面形式隧道施工引起地層變形規(guī)律進(jìn)行對(duì)比分析,揭示"零距離"下穿施工上方地層變形規(guī)律。(2)基于雙參數(shù)地基模型,運(yùn)用彈性地基梁理論,推導(dǎo)了任意附加荷載作用下歐拉-伯努利彈性梁的撓曲微分方程,并結(jié)合地層變形理論,將其運(yùn)用于車站結(jié)構(gòu)變形預(yù)測(cè)。(3)依托深圳地鐵7號(hào)線福安區(qū)間段下穿既有4號(hào)線福民站工程,在整理分析監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,應(yīng)用兩階段法對(duì)地下結(jié)構(gòu)變形進(jìn)行了預(yù)測(cè),并通過雙線矩形隧道零距離下穿既有地鐵車站的工程算例進(jìn)行了驗(yàn)證,討論了相關(guān)參數(shù)的取值方法,并與監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比研究,驗(yàn)證了理論的正確性。(4)基于福民站下穿工程現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工況與施工設(shè)計(jì)建立了三維數(shù)值模型,并進(jìn)行了數(shù)值模擬工作,對(duì)實(shí)際工況下車站結(jié)構(gòu)的變形、受力問題進(jìn)行了分析,并與監(jiān)測(cè)數(shù)值對(duì)比驗(yàn)證了模擬的準(zhǔn)確性。另一方面,綜合考慮施工方法、開挖步長(zhǎng)、注漿參數(shù)等方面因素,采用數(shù)值計(jì)算方法,通過設(shè)置多組對(duì)照,對(duì)施工過程中車站變形優(yōu)化控制進(jìn)行了研究,并對(duì)施工變形控制提出了合理的建議。
[Abstract]:With the rapid development of subway in recent years, there are many new subway engineering projects in various places. The existing structure, especially for the existing subway stations, has the characteristics of dense staff and busy traffic. Controlling the deformation of the station structure to ensure the operation safety has become the focus of attention of the subway construction practitioners and related scholars. Therefore, taking the project of Fumin Station under Fuan Section of Shenzhen Metro Line 7 as an example, the project has the characteristics of minimal underpass spacing and special tunnel form. The method of combining theoretical analysis and numerical simulation is adopted. This paper studies the influence of the new tunnel on the existing stations, and puts forward the following conclusions: (1) based on the theory of random medium, the prediction model of formation deformation in the construction of double-line rectangular tunnel is put forward, and the law of formation deformation caused by the construction of different cross-section tunnel is compared and analyzed. The deformation law of stratum above the construction under "zero distance" is revealed. (2) based on the two-parameter foundation model and the theory of elastic foundation beam, the differential equation of deflection of Euler-Bernoulli elastic beam under arbitrary additional loads is derived. Combined with the theory of formation deformation, it is applied to the deformation prediction of station structure. (3) based on the project of Fumin station under Fuan section of Shenzhen Metro Line 7, on the basis of sorting and analyzing the monitoring data, In this paper, the deformation of underground structure is predicted by two-stage method, and verified by an engineering example of double-line rectangular tunnel passing through existing subway station at zero distance. The method of selecting relevant parameters is discussed and compared with the monitoring data. The correctness of the theory is verified. (4) the three-dimensional numerical model is established based on the actual working condition and construction design of the downpass project of Fumin station, and the numerical simulation work is carried out, and the deformation and stress problem of the station structure under the actual working condition are analyzed. The accuracy of the simulation is verified by comparison with the monitoring data. On the other hand, considering the construction method, excavation step size, grouting parameters and other factors, the optimization control of station deformation in the construction process is studied by using numerical calculation method and setting several groups of control groups. Reasonable suggestions are put forward for construction deformation control.
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：U456.3;U231

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本文編號(hào)：2197021