【摘要】：在現(xiàn)有的城市軌道交通區(qū)間隧道施工過程中,為適應不同工程條件的需求,盾構與淺埋暗挖隧道小凈距并行施工情況日益增多。由于盾構法與淺埋暗挖法對圍巖的擾動形式和影響范圍不同,盾構隧道與淺埋暗挖隧道小凈距并行施工的工程難度與風險也越來越大。在現(xiàn)有的設計規(guī)范中,僅對隧道之間并行施工的最小凈距作了規(guī)定,但在實際工程中,兩隧道間的凈距受客觀條件的制約,可能遠遠小于規(guī)范的規(guī)定。因此,分析小凈距隧道施工過程中后行隧道對先行隧道變形的影響,探尋需要采取加固措施的隧道間最小凈距,并對加固效果進行研究具有十分迫切的現(xiàn)實意義。本文以濟南地鐵R3號線中雙線盾構隧道與淺埋暗挖地鐵隧道小凈距并行施工工程為研究對象,采用MIDAS/GTS軟件,對不同小凈距下雙線盾構隧道掘進時原有淺埋暗挖隧道(CD工法)的變形情況進行數(shù)值模擬,并將模擬結果與淺埋暗挖隧道安全距離判別準則進行比較分析,以求揭示后行洞施工對先行洞的變形影響規(guī)律,分析小凈距隧道需采取加固措施的最小凈距。同時對需采取加固措施的工況加固后進行數(shù)值模擬,分析加固效果。然后對現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析,并與模擬結果進行了對比驗證。本文主要研究內(nèi)容及成果如下:(1)采取MIDAS/GTS軟件建立有限元模型,對不同隧道凈距條件下(1.2D,1.0D,0.8D,0.6D,0.4D,D為盾構隧道外徑)三孔隧道施工進行數(shù)值模擬分析。結果表明:當隧道凈距減小到0.8D時,左右線盾構隧道與先行淺埋暗挖隧道塑性區(qū)發(fā)生重疊,當隧道凈距減小到0.6D時,淺埋暗挖隧道的拱頂沉降已接近其控制值,塑性區(qū)重疊范圍進一步加大。因此,需對凈距小于0.8D的工況采取加固措施。(2)通過對小凈距隧道變形控制措施分析,提出兩種適合本工程的小凈距隧道施工加固方法,即帷幕注漿法和打設鉆孔灌注樁法。通過采用MIDAS/GTS軟件對兩種加固方法進行分析可知,采用打設鉆孔灌注樁措施能夠更好地控制先行淺埋暗挖隧道的變形和位移。在打設鉆孔灌注樁后,雖然隨著隧道凈距減小,后行盾構掘進時先行淺埋暗挖隧道變形仍略有加大,但變化不顯著,遠小于其變形控制值,且塑性區(qū)不再發(fā)生重疊,從而使超小凈距安全施工成為可能。(3)通過施工現(xiàn)場實地監(jiān)測獲取的數(shù)據(jù)對淺埋暗挖隧道的豎向變形和水平變形規(guī)律進行分析。結果表明,對于淺埋暗挖隧道的某一個斷面,當盾構逐漸掘進至該斷面時,會對該斷面圍巖產(chǎn)生推擠,從而使該斷面仰拱下沉,拱頂上升,同時凈空會發(fā)生收斂;盾構掘進通過后對圍巖的弱化作用以及應力釋放作用,又會使該斷面的拱頂沉降,仰拱隆起,凈空也會發(fā)生擴容。將現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)與數(shù)值模擬數(shù)據(jù)進行對比得知,雖然二者數(shù)據(jù)不盡相同,但是數(shù)值基本接近,誤差都不是很大,所反映出的后行盾構對先行淺埋暗挖隧道的影響規(guī)律基本相同,數(shù)值模擬方法能較好地反映本工程真實施工情況。
【學位授予單位】：濟南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：U455.4;U231.3
【圖文】：

表 2.2 分區(qū)標準區(qū)域劃分 特征 對策強影響區(qū)新建工程的會對原有工程產(chǎn)生較大影響，導致原有工程破壞。需對新建工程施工時，原的變形程度和強度變化慮，然后從施工方法上采弱影響區(qū)新建工程對原有工程的影響較為有限，不會對既有工程造成較大的破壞。在施工過程中進行監(jiān)測，測數(shù)據(jù)進行實時反饋，從根據(jù)實際情況調(diào)整施工方取相應加固措施。無影響區(qū)新建工程對原有工程不會產(chǎn)生太大影響，可以忽略。一般不需要采取措施。般條件下，隧道掘進的影響范圍如圖 2.1 所示（D 為隧道的外徑）為穩(wěn)定巖層時，隧道施工的影響范圍可以折減 20%；當隧道圍巖為工的影響范圍應增加 20%；當隧道圍巖不穩(wěn)定圍巖時，隧道施工%。

圖 2.2 隧道開挖影響范圍）土體的壓縮和固結沉降暗挖隧道開挖前一般需要先進行排水，由于孔隙水的減少以及土體成土體產(chǎn)生壓縮和固結。埋暗挖隧道開挖過程中，隧道圍巖變形是非常復雜的。由圖 2.3 可知的應力釋放自上而下傳遞，并集中在圍巖及掌子面，若土體強度小于圍巖就會發(fā)生較大的變形。同時，圍巖的變形將從下向上傳遞，過程水固結或地層壓密等。

圖 2.2 隧道開挖影響范圍體的壓縮和固結沉降挖隧道開挖前一般需要先進行排水，由于孔隙水的減少以及土體土體產(chǎn)生壓縮和固結。暗挖隧道開挖過程中，隧道圍巖變形是非常復雜的。由圖 2.3 可知應力釋放自上而下傳遞，并集中在圍巖及掌子面，若土體強度小于就會發(fā)生較大的變形。同時，圍巖的變形將從下向上傳遞，過程固結或地層壓密等。

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 師偉剛;;雙洞小凈距隧道施工方法的研究[J];居舍;2019年21期

2 付玉元;;城市小凈距隧道設計及優(yōu)化研究[J];四川水泥;2018年04期

3 陶張志;張林;;高速公路小凈距隧道建設關鍵技術分析[J];珠江水運;2018年09期

4 鄧立平;;高速公路小凈距隧道的技術工藝[J];交通世界;2018年28期

5 郭銀波;;淺埋超小凈距隧道施工環(huán)境效應研究[J];建筑安全;2017年07期

6 柴喜林;;城市小凈距隧道施工環(huán)境影響控制技術研究[J];科技展望;2015年04期

7 李偉;;層次可拓模型在小凈距隧道施工風險評估的應用[J];現(xiàn)代裝飾(理論);2015年05期

8 劉U

本文編號：2765690