由于高等級公路建設(shè)的迅速發(fā)展和交通量的劇增,超大斷面隧道應(yīng)運而生。與以往修建的隧道相比,超大斷面隧道在施工方法、力學(xué)行為、支護(hù)參數(shù)等方面提出了新的要求。目前國內(nèi)外在這一方面可供參考的實例較少,本文依托深圳東部蓮塘超大斷面隧道工程,結(jié)合現(xiàn)場監(jiān)測和數(shù)值模擬等研究方法,對隧道的兩種施工工法開挖下的圍巖支護(hù)結(jié)構(gòu)變形受力情況進(jìn)行對比分析,得出適用本工程的較優(yōu)工法,在此基礎(chǔ)上,再對單側(cè)壁導(dǎo)坑法的動態(tài)施工過程及其施工參數(shù)進(jìn)行研究。主要研究內(nèi)容及成果如下:(1)根據(jù)蓮塘隧道的實際情況建立三維有限元數(shù)值計算模型,對比分析單側(cè)壁導(dǎo)坑法和雙側(cè)壁導(dǎo)坑法兩種施工工法開挖下圍巖支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形受力情況,在保證隧道穩(wěn)定性和施工安全性的基礎(chǔ)上,并綜合考慮經(jīng)濟(jì)成本和施工進(jìn)度等主要因素,得出單側(cè)壁導(dǎo)坑法為較優(yōu)的施工方法。(2)對蓮塘隧道單側(cè)壁導(dǎo)坑法施工下的動態(tài)施工過程進(jìn)行數(shù)值模擬,研究超大斷面公路隧道圍巖與支護(hù)結(jié)構(gòu)位移、應(yīng)力的分布與發(fā)展規(guī)律,總結(jié)出隧道動態(tài)施工過程中的力學(xué)行為特征。模擬結(jié)果表明隧道收斂大部分是由于隧道開挖對圍巖多次擾動引起的,要控制洞壁收斂,應(yīng)盡量減少施工對圍巖的擾動,及時進(jìn)行初期支護(hù),同時要盡快進(jìn)行封閉成環(huán);下導(dǎo)是易產(chǎn)生壓應(yīng)力最大的位置,施工時應(yīng)注意拱腳部位的加固。(3)基于上述數(shù)值模型,進(jìn)一步研究了開挖進(jìn)尺、拱架間距和拱架型號等施工參數(shù)對圍巖應(yīng)力變形以及支護(hù)結(jié)構(gòu)受力的影響,研究結(jié)果表明單側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖Ⅳ級圍巖超大斷面隧道安全開挖進(jìn)尺宜取2.0m,拱架間距宜取0.5～0.75m,拱架型號宜取I24a～I(xiàn)25a。(4)將監(jiān)控量測與數(shù)值模擬結(jié)果作對比分析,結(jié)果表明兩者的支護(hù)結(jié)構(gòu)受力分布規(guī)律基本一致,說明數(shù)值模型計算結(jié)果可為實際工程提供一定的借鑒意義。
【學(xué)位單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：U455.4
【部分圖文】：

里程Ｒ１Ｋ１＋７７０－Ｒ１Ｋ３＋１５３；分岔段位于蓮塘隧道左線進(jìn)口位置處主線段與市政段逡逑的交叉口，分岔部可分為分岔部大斷面和小凈距兩部分，隧道最大埋深約１３１ｍ。逡逑蓮塘隧道平面位置示意圖如圖２－１所示。邐一逡逑，＊Ｍｉ２邐，邐坫漢Ｈ邐’逡逑＃邐Ｉ邋林果場隨道邐邐＊？＊＊？？＊逡逑「仙佭Ｊ邋擺邐灥《邐}犲義稀義希櫻鄭戾澹懼澹簦歟佩義稀�，Ｋ逦＊？？＊澤＊８辶x賢跡玻鄙鉦謔卸客ǖ懶了淼牢恢梅植紀(jì)煎義希疲椋紓酰潁邋澹玻卞澹蹋錚悖幔簦椋錚鑠澹恚幔皰澹錚駑澹簦瑁邋澹蹋椋幔睿簦幔睿玨澹簦酰睿睿澹戾澹椋鑠澹簦瑁邋澹澹幔螅簦澹潁鑠澹悖瑁幔睿睿澹戾澹錚駑澹櫻瑁澹睿瑁澹鑠義希保卞義

本文編號：2832284