隨著城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn),密集的人員流動(dòng)和日益擁堵的交通成為制約城市發(fā)展的突出問(wèn)題。地鐵以其安全、快速、準(zhǔn)時(shí)、運(yùn)量大等特點(diǎn)在越來(lái)越多的城市中展開(kāi)修建,極大地緩解了城市交通系統(tǒng)所面臨的壓力。地鐵車(chē)站作為地鐵工程中的重點(diǎn)內(nèi)容,其設(shè)計(jì)和施工受限于地質(zhì)條件和周邊環(huán)境等多種因素的影響。大連地處沿海存在發(fā)育的地下水,同時(shí)地質(zhì)條件呈現(xiàn)出明顯的上軟下硬的特征。大連地鐵在早期暗挖車(chē)站的施工中引入了軟土地區(qū)成熟的施工方法,在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中暴露了諸多問(wèn)題:復(fù)雜的工序轉(zhuǎn)換以及大量的爆破等輔助措施造成工期延長(zhǎng);巖層的自穩(wěn)性未充分利用存在較大的安全裕度。工程技術(shù)人員在總結(jié)傳統(tǒng)工法和上軟下硬地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上創(chuàng)立了一種新型施工方法—拱蓋法。作為一種新興的施工技術(shù),拱蓋法仍處于不斷發(fā)展和改進(jìn)的階段,本文以大連地鐵5號(hào)線(xiàn)在建的石葵路站為背景,針對(duì)工程大跨、硬巖、富水等特征對(duì)工程施工中的沉降和應(yīng)力變形規(guī)律、導(dǎo)洞支護(hù)施作時(shí)機(jī)、爆破和流固耦合作用下的穩(wěn)定性等問(wèn)題展開(kāi)研究。主要的研究工作如下:(1)建立石葵路站三維有限差分?jǐn)?shù)值計(jì)算模型,計(jì)算并分析了施工各階段的沉降變形和受力特征,據(jù)此給出相應(yīng)的施工建議。同時(shí)對(duì)主要施工參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)...

【文章頁(yè)數(shù)】：105 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 淺埋暗挖法研究現(xiàn)狀
        1.2.2 拱蓋法研究現(xiàn)狀
        1.2.3 圍巖與支護(hù)相互作用關(guān)系研究
        1.2.4 流固耦合研究現(xiàn)狀
        1.2.5 當(dāng)前研究存在的不足
    1.3 主要研究?jī)?nèi)容
    1.4 研究技術(shù)路線(xiàn)
2 大跨度拱蓋法不同施工工序下應(yīng)力及變形特征研究
    2.1 工程背景
    2.2 暗挖施工方案比選
    2.3 拱蓋法施工流程
    2.4 數(shù)值計(jì)算模型建立與施工模擬
        2.4.1 三維數(shù)值模型
        2.4.2 測(cè)點(diǎn)布置
    2.5 結(jié)果分析
        2.5.1 車(chē)站范圍內(nèi)整體地表沉降分析
        2.5.2 拱蓋法各施工工序圍巖應(yīng)力分析
        2.5.3 大斷面導(dǎo)洞的開(kāi)挖控制間距對(duì)沉降變形的影響
        2.5.4 鋼支撐支護(hù)間距對(duì)高邊墻位移的影響
        2.5.5 巖體開(kāi)挖順序?qū)Ω哌厜ξ灰频挠绊?br>    2.6 本章小結(jié)
3 拱蓋法主體導(dǎo)洞施工初期支護(hù)時(shí)機(jī)研究
    3.1 理論基礎(chǔ)
        3.1.1 收斂-約束原理
        3.1.2 最佳支護(hù)時(shí)機(jī)選擇方法
        3.1.3 單元狀態(tài)指標(biāo)判別方法
    3.2 導(dǎo)洞三維數(shù)值建模與監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置
        3.2.1工程概況
        3.2.2 數(shù)值模型
        3.2.3 監(jiān)測(cè)點(diǎn)位與計(jì)算方案
    3.3 導(dǎo)洞最佳支護(hù)時(shí)機(jī)判別
        3.3.1 判別方法1—位移突變
        3.3.2 判別方法2—單元安全度
    3.4 導(dǎo)洞最佳支護(hù)距離確定
    3.5 本章小結(jié)
4 車(chē)站主體爆破施工對(duì)周邊環(huán)境的影響研究
    4.1 石葵路站爆破設(shè)計(jì)
        4.1.1 總體爆破設(shè)計(jì)思想
        4.1.2 爆破參數(shù)
    4.2 爆破荷載等效計(jì)算
        4.2.1 爆破荷載加載形式
        4.2.2 爆破荷載峰值計(jì)算
        4.2.3 爆破荷載施加
    4.3 FLAC^3D動(dòng)力計(jì)算基本原理
        4.3.1 本構(gòu)模型
        4.3.2 動(dòng)力方程
        4.3.3 邊界條件
        4.3.4 動(dòng)力荷載和力學(xué)阻尼
    4.4 數(shù)值計(jì)算模型建立與施工模擬
        4.4.1 地下管線(xiàn)分布
        4.4.2 數(shù)值計(jì)算模型
        4.4.3 監(jiān)測(cè)點(diǎn)位布置
    4.5 結(jié)果分析
        4.5.1 后行導(dǎo)洞爆破對(duì)先行導(dǎo)洞的影響分析
        4.5.2 導(dǎo)洞爆破對(duì)地下管線(xiàn)的影響分析
        4.5.3 導(dǎo)洞爆破對(duì)周?chē)貙拥挠绊?br>        4.5.4 下部巖體爆破對(duì)二襯結(jié)構(gòu)的影響
        4.5.5 爆破進(jìn)尺優(yōu)化分析
    4.6 本章小結(jié)
5 流-固耦合作用下車(chē)站支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析
    5.1 地下工程中流-固耦合作用
    5.2 石葵路站水文地質(zhì)概況
        5.2.1 區(qū)域水文
        5.2.2 石葵路站場(chǎng)地內(nèi)地下水情況
        5.2.3 各巖土層的富水性及滲透系數(shù)
    5.3 理論基礎(chǔ)
        5.3.1 FLAC^3D流-固耦合計(jì)算基本原理
        5.3.2 基于單元安全度的巖體滲透系數(shù)的變化
        5.3.3 計(jì)算思路:滲流→爆破→ZSI滲透系數(shù)變化
    5.4 滲流計(jì)算參數(shù)與監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置
        5.4.1 滲流計(jì)算參數(shù)
        5.4.2 監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置
    5.5 結(jié)果分析
        5.5.1 孔隙水壓及滲流場(chǎng)分析
        5.5.2 支護(hù)結(jié)構(gòu)變形分析
        5.5.3 支護(hù)結(jié)構(gòu)受力分析
        5.5.4 爆破動(dòng)荷載對(duì)圍巖滲透系數(shù)影響分析
    5.6 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)歷及攻讀碩士學(xué)位期間的科研成果



本文編號(hào)：3830919