【摘要】：論文以西安市地鐵四號線雁南四路站~大唐芙蓉園站存車區(qū)間隧道為工程背景,采用系統(tǒng)數(shù)值模擬和現(xiàn)場監(jiān)測方法對黃土地區(qū)的淺埋小凈距隧道施工過程中的力學(xué)特性和變形規(guī)律進(jìn)行研究,并基于位移疊加法原理推導(dǎo)了黃土淺埋小凈距平行隧道施工地表沉降的估算公式,論文主要工作及取得的研究成果如下:(1)針對黃土淺埋非對稱斷面的小凈距隧道施工順序的優(yōu)化,采用數(shù)值模擬分析方法研究了“大斷面隧道先行開挖”和“小斷面隧道先行開挖”時(shí)隧道時(shí)周圍土體以及隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力和變形特性,基于數(shù)值模擬分析確定了“大斷面隧道先行開挖”的施工方案。(2)針對黃土淺埋非對稱斷面的小凈距隧道施工,研究了“大斷面隧道先行開挖”方案中不同大斷面隧道開挖方案引起的隧道變形及受力特性的變化,分析了大斷面先行隧道不同的開挖方式和非對稱斷面間間距對隧道土體、中間巖柱和支護(hù)結(jié)構(gòu)變形、受力以及地表沉降和圍巖塑性區(qū)的影響,基于數(shù)值模擬分析確定了大斷面先行隧道合理、可行的施工開挖方案。(3)針對黃土淺埋非對稱斷面小凈距隧道施工建議的雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖方案,構(gòu)建了精細(xì)化數(shù)值分析模型,詳細(xì)研究了雙側(cè)壁導(dǎo)坑施工方案中,不同分步開挖參數(shù)引起的隧道圍巖、支護(hù)結(jié)構(gòu)及地表沉降的變化,確定了各分步間經(jīng)濟(jì)、合理、可行的設(shè)置距離,優(yōu)化了淺埋非對稱斷面小凈距隧道雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工參數(shù),指導(dǎo)了工程的施工,取得了良好的效果。跟蹤施工進(jìn)行的現(xiàn)場監(jiān)測分析驗(yàn)證了推薦方案的經(jīng)濟(jì)、合理和可行性。(4)基于疊加法原理獲得了雙孔平行隧道施工地表沉降的修正分析公式,結(jié)合西安黃土淺埋隧道的特點(diǎn),給出不同埋深和隧道間距條件下黃土淺埋小凈距隧道地表沉降的修正系數(shù)建議值;并對西安地鐵四號線工程雁南四路站~大唐芙蓉園站區(qū)間的施工所引起的地表沉降進(jìn)行了預(yù)測。
[Abstract]:The paper takes the Yannan fourth Road Station of Xi'an Metro Line No. 4 ~ Datang Furong Yuan Station as the engineering background. The mechanical characteristics and deformation law of shallow buried small distance tunnel in loess area were studied by systematic numerical simulation and field monitoring method. Based on the principle of the displacement superposition method, the estimation formula of the surface settlement in the construction of the shallow loess tunnel with small net distance is derived. The main work and research results obtained in this paper are as follows: (1) optimizing the construction sequence of small clear distance tunnel with shallow buried asymmetric section of loess. In this paper, numerical simulation analysis method is used to study the mechanical and deformation characteristics of soil around the tunnel and the supporting structure of the tunnel when the large section tunnel is excavated first and the small section tunnel is first excavated. Based on the numerical simulation analysis, the construction scheme of "excavation ahead of large section tunnel" is determined. (2) for the construction of small net distance tunnel with shallow and asymmetric section of loess, In this paper, the variation of tunnel deformation and mechanical characteristics caused by different large-section tunnel excavation schemes in the "large-section tunnel first excavation" scheme is studied. Different excavation modes and asymmetric cross-section spacing between large cross-section tunnels are analyzed to the soil mass of the tunnel. The deformation of intermediate rock column and supporting structure, the influence of force, surface subsidence and plastic zone of surrounding rock, based on numerical simulation analysis, determine the rationality of large-section tunnel. (3) the detailed numerical analysis model of double-sidewall tunnel excavation method is constructed, and the construction scheme of double-sidewall diversion pit is studied in detail, aiming at the construction proposal of shallow buried asymmetric cross-section tunnel with small clear distance. The change of surrounding rock, support structure and surface subsidence caused by different step excavation parameters determines the economic, reasonable and feasible setting distance between the steps, and optimizes the construction parameters of double-sidewall guide pit method of shallow asymmetric section and small clear distance tunnel. The construction of the project has been guided and good results have been obtained. The field monitoring analysis carried out by tracking construction verifies the economy, rationality and feasibility of the recommended scheme. (4) based on the principle of superposition method, the modified analysis formula of surface settlement of double-hole parallel tunnel construction is obtained. According to the characteristics of Xi'an loess shallow buried tunnel, the suggested value of surface subsidence coefficient of loess shallow buried tunnel with small net distance is given under the condition of different buried depth and tunnel spacing. The surface subsidence caused by the construction of Yannan four Road Station ~ Datang Furong Garden Station of Xi'an Metro Line 4 is forecasted.
【學(xué)位授予單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：U455.4

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2324269