【摘要】：隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,城市化水平不斷提高,大量的人口不斷涌向城市,城市的發(fā)展面臨著嚴(yán)峻的局勢,主要表現(xiàn)在城市人口超飽和、建筑空間擁擠等方面。地下空間的有效利用不僅可以緩解城市交通問題,而且會(huì)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí),修建城市隧道成為加快城市現(xiàn)代化進(jìn)程的一部分。目前國內(nèi)外修建城市隧道的施工方法有盾構(gòu)法、淺埋暗挖法、明挖法等。暗挖法施工雖然對隧洞圍巖擾動(dòng)較小,但仍不可避免的會(huì)對周圍巖土體產(chǎn)生擾動(dòng),導(dǎo)致地層發(fā)生變形。若變形超過一定界限,將影響到周圍環(huán)境和鄰近建筑物的安全。因此,對于隧道施工引起的圍巖變形的預(yù)測和控制愈加受到關(guān)注。本文以哈爾濱地鐵二號線南直路站淺埋暗挖段隧道為背景,采用理論分析、現(xiàn)場監(jiān)測及數(shù)值模擬相結(jié)合的方法對隧道圍巖變形特性及穩(wěn)定性進(jìn)行研究。1.本文簡單總結(jié)了淺埋暗挖隧道地表變形的特征和變形機(jī)理,對地鐵施工過程中地層應(yīng)力狀態(tài)的改變、地層的損失理論、土體固結(jié)沉降等進(jìn)行了綜述,概括了對圍巖變形產(chǎn)生影響的因素,并且提出了控制圍巖變形的主要方法。2.通過收集現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù),對圍巖變形導(dǎo)致的地表沉降、拱頂沉降和洞周收斂位移進(jìn)行了分析。并對0℃以下時(shí)監(jiān)測的拱頂位移和拱腰收斂位移進(jìn)行對比,在溫度降低時(shí),拱頂處圍巖變形比較明顯,拱腰附近圍巖受到影響較小,位移收斂速率趨于穩(wěn)定。隧道上臺階的開挖對于拱頂和拱腰附近圍巖的影響較大,在施工過程中應(yīng)采取相應(yīng)措施,保證開挖面的穩(wěn)定。3.采用FLAC3D軟件對隧道的施工過程進(jìn)行三維數(shù)值模擬分析,并將不同工況下的圍巖變形量進(jìn)行對比分析,全斷面開挖方法對隧洞周圍圍巖產(chǎn)生擾動(dòng)比較明顯,相對于全斷面開挖方法而言,臺階法能夠有效的減小開挖面的面積,控制圍巖的變形。但是臺階法在隧道施工的過程中,會(huì)多次對隧道圍巖產(chǎn)生擾動(dòng),在拱腰和拱底處會(huì)發(fā)生應(yīng)力集中現(xiàn)象,拱腰兩側(cè)的圍巖容易發(fā)生塑性變形,應(yīng)在危險(xiǎn)區(qū)域進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測,及時(shí)進(jìn)行支護(hù)。
【圖文】：

圖１－２論文研究技術(shù)路線圖逡逑－７－逡逑

具有相似的變化規(guī)律。逡逑２．１．１隧道施工基本力學(xué)過程逡逑隧道的結(jié)構(gòu)體系主要由兩部分組成，圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)。隧道開挖的力學(xué)狀態(tài)如圖２－逡逑１所示。逡逑開挖邐支護(hù)邐時(shí)間逡逑原土體毛洞支護(hù)體系穩(wěn)定的隧洞逡逑相對應(yīng)的力學(xué)狀態(tài)：逡逑開挖邐支護(hù)邐時(shí)間逡逑［Ｉ邐ｎ邐ｆｉ逡逑初始應(yīng)力狀態(tài)隧洞開挖后應(yīng)力狀態(tài)支護(hù)體系應(yīng)力狀態(tài)穩(wěn)定應(yīng)力狀態(tài)逡逑（一次應(yīng)力狀態(tài)）邐（二次應(yīng)力狀態(tài)）邐（三次應(yīng)力狀態(tài)）逡逑圖２－１隧洞開挖力學(xué)狀態(tài)逡逑在開始施工之前圍巖處于初始應(yīng)力狀態(tài)，即為一次應(yīng)力狀態(tài)。在施工之后會(huì)破壞周逡逑圍巖土體的平衡狀態(tài)，由于應(yīng)力重分布，形成二次應(yīng)力場，隧道圍巖處于二次應(yīng)力狀逡逑態(tài)，隧道的開挖方式和開挖方法會(huì)影響圍巖的受力狀態(tài)。如果這種受力狀態(tài)能夠使土體逡逑保持穩(wěn)定狀態(tài)，可以不施加支護(hù)結(jié)構(gòu)。如果在這種狀態(tài)下不能達(dá)到所需要的強(qiáng)度就要進(jìn)逡逑行初期支護(hù)，此時(shí)土體變?yōu)橹ёo(hù)體系應(yīng)力狀態(tài)，，即為三次應(yīng)力狀態(tài)，這種狀態(tài)受到支護(hù)逡逑結(jié)構(gòu)的材料、支護(hù)方法和支護(hù)時(shí)間的影響。支護(hù)結(jié)構(gòu)的存在使隧道周圍土體的受力狀態(tài)逡逑變?yōu)槿蚴芰顟B(tài)，提高了土體的整體性和承載能力，形成一個(gè)穩(wěn)定的洞室結(jié)構(gòu)［３９】。逡逑盡管不同的隧道有不同的地質(zhì)條件、開挖方式、結(jié)構(gòu)形式，對圍巖造成擾動(dòng)的程度逡逑也不同
【學(xué)位授予單位】：東北林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：U231;U451.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2647226