【摘要】：本文以南寧軌道交通3號線青秀山站復(fù)雜隧道群暗挖施工為依托,運(yùn)用大型有限元軟件MIDAS/GTS NX建立了車站整體模型,對車站站廳與下方行車主隧道之間的附屬隧道群施工進(jìn)行了施工模擬。通過數(shù)值模型的計(jì)算結(jié)果,得到了斜扶梯隧道的施工對于圍巖的主要影響范圍為隧道上方到站廳之間的區(qū)域,由于隧道走向的原因,對于圍巖的擾動(dòng)是持續(xù)性的。對比了CD法、CRD法以及臺階法三種施工方法,對于隧道自身結(jié)構(gòu)來說,不同開挖方法造成的隧道襯砌結(jié)構(gòu)在X、Y、Z三個(gè)方向的位移以及受力都是隨著隧道埋深的增加而增加,且在斜扶梯隧道線型由斜向下轉(zhuǎn)為水平的區(qū)域,襯砌結(jié)構(gòu)的受力情況復(fù)雜,位移分布不均勻,容易產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象。三種施工方法中CD法與CRD法對于該工程條件下的斜扶梯隧道施工產(chǎn)生的影響基本上相同,而臺階法因?yàn)殚_挖面積大,對于圍巖的擾動(dòng)較大容易使襯砌結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的變形�？紤]到施工難度以及時(shí)間和經(jīng)濟(jì)成本,用CD法開挖斜扶梯隧道較為合適。通過比較不同的開挖進(jìn)尺下斜扶梯隧道的位移以及應(yīng)力變化情況,得出大的開挖進(jìn)尺對于隧道襯砌結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性會(huì)產(chǎn)生顯著的影響,特別是在隧道線型改變的位置。若在工期條件允許的情況下盡可能采用小的開挖進(jìn)尺進(jìn)行施工,對于隧道安全有利。斜扶梯隧道的開挖對于橫通道會(huì)產(chǎn)生較大的影響,且在破洞后會(huì)產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力集中,需要在施工過程中加強(qiáng)對于橫通道的監(jiān)測以及在破洞處設(shè)置抗拉鋼筋。對于豎井與斜扶梯隧道的開挖順序做了對比,先開挖斜扶梯隧道并且施做二襯后再施做豎井對于結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性有利。豎井施工對于既有結(jié)構(gòu)的影響主要在于在連接口的位置產(chǎn)生了較大的拉力,需要對該位置進(jìn)行加強(qiáng)。
【圖文】：

第二章 工程背景以及數(shù)值模型的建立2.1 工程背景2.1.1 依托工程概況論文的工程背景為南寧地鐵三號線第 17 個(gè)車站青秀山站。車站主體為地下四層明暗挖結(jié)合分離島式站臺車站，是目前國內(nèi)采用明暗挖結(jié)合施工的車站中施工組織及技術(shù)難度最大的車站之一。車站總長為 184.7 m，南側(cè)地下四層(依據(jù)地勢局部為五層結(jié)構(gòu))站廳層基坑施工采用明挖法，站臺隧道以及附屬通道結(jié)構(gòu)均采用暗挖法，車站北端設(shè)置 60 m 深活塞風(fēng)亭用于站臺隧道暗挖作業(yè)施工和相鄰站點(diǎn)四臺盾構(gòu)機(jī)到達(dá)后吊出的任務(wù)。車站整體部分由主隧道、聯(lián)絡(luò)通道、斜扶梯通道以及施工豎井組成。其中主隧道和橫通道采用礦山法進(jìn)行暗挖，斜扶梯通道以及豎井采用明挖法，由站廳底板向下進(jìn)行開挖，最終破拆橫通道和主隧道襯砌部分，形成整體互通互聯(lián)結(jié)構(gòu)。具體結(jié)構(gòu)如下 2-1 所示。

圖 2-2 隧道線型圖南寧地鐵青秀山站主體結(jié)構(gòu)由明挖站廳、明挖施工豎井以及暗挖斜扶梯結(jié)和暗挖的站臺主隧道結(jié)構(gòu)組成。站廳層通過豎井和站臺主隧道進(jìn)行連接，橫道雙側(cè)連接站臺主隧道且體部接斜扶梯通道，斜扶梯通道上接明挖站廳部分接橫通道部分。兩條站臺主隧道二襯邊緣相距 18.2 m，三號斜扶梯通道距離站臺隧道左線34 m，右線 3.36 m，四號豎井距離三號斜扶梯通道的最近距離為 1.44 m，多條道之間的距離較近或極近。隧道群施工過程中對于隧道中間夾巖造成多次擾，結(jié)合工程所在地的地質(zhì)條件綜合考慮，，施工支護(hù)難度較大。(2)地質(zhì)條件差。車站范圍內(nèi)巖土從上至下依次為：表層為可塑～硬塑狀素土；中部為硬塑土、堅(jiān)硬土、半巖半土的泥巖、粉砂質(zhì)泥巖；下部為粉砂巖、質(zhì)粉砂巖以及粉細(xì)砂巖。明挖車站站廳主體結(jié)構(gòu)主要位于呈半巖半土狀的泥、粉砂質(zhì)泥巖(⑦1-3)，下部進(jìn)入呈半巖半土狀的粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖(⑦2-3)，暗挖扶梯斜通道、橫通道和站臺隧道均位于呈半巖半土狀的粉砂巖、泥質(zhì)粉
【學(xué)位授予單位】：石家莊鐵道大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：U231.3;U451

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本文編號：2624576