隨著城市化進程的不斷發(fā)展,城市常常面臨交通擁堵、出行不便等問題,發(fā)展城市地下交通是城市發(fā)展未來的方向,近年來越來越多的隧道工程修建在建筑物密集的城市之中。由于受到地形的限制,雙線的公路隧道往往不得不選擇小凈距隧道結(jié)構(gòu)形式。小凈距隧道由于整體開挖斷面大,很容易導致圍巖失穩(wěn),造成結(jié)構(gòu)的坍塌,同時小凈距隧道開挖容易引起地面較大的沉降,導致道路開裂破壞,周邊建筑物傾斜甚至倒塌。因此,為了保證城市小凈距隧道施工和運營的安全性,給城市小凈距隧道施工提供指導,本文基于彈塑性有限元理論,建立了小凈距隧道的開挖模型,對小凈距隧道開挖的合理凈距、中巖墻加固方式、中巖墻加固效果、隔離樁保護近接建筑物效果等進行了系統(tǒng)的研究分析,得到了如下的主要研究成果:(1)基于隧道開挖力學角度,分析了不同凈距下小凈距隧道開挖后的圍巖應力、位移、塑性區(qū)分布、地面沉降,分析了上述指標隨凈距變化的突變臨界點;基于強度折減法的角度,分析了小凈距隧道安全系數(shù)、等效塑性應變隨凈距變化的突變臨界點;基于隧道開挖彈性應變能密度的角度,分析了小凈距隧道開挖彈性應變能密度隨凈距變化的突變臨界點。綜合上述三個角度,提出了城市小凈距隧道的合理凈距...

【文章頁數(shù)】：99 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 城市小凈距隧道合理凈距研究現(xiàn)狀
        1.2.2 城市小凈距隧道中巖墻研究現(xiàn)狀
        1.2.3 隔離樁保護近接建筑物研究現(xiàn)狀
    1.3 依托工程與研究內(nèi)容
        1.3.1 依托工程
        1.3.2 研究內(nèi)容
第2章 城市小凈距隧道合理凈距研究
    2.1 基于開挖力學分析的合理凈距
        2.1.1 合理凈距判斷準則
        2.1.2 開挖數(shù)值模型
        2.1.3 洞周特征點位移
        2.1.4 洞周特征點應力
        2.1.5 中巖墻特征點應力
        2.1.6 塑性區(qū)
        2.1.7 地面沉降
    2.2 基于強度折減法的合理凈距研究
        2.2.1 強度折減法的基本原理
        2.2.2 安全系數(shù)
        2.2.3 最大等效塑性應變
    2.3 基于開挖彈性應變能密度的合理凈距研究
        2.3.1 彈性應變能理論
        2.3.2 小凈距隧道開挖彈性應變能密度
        2.3.3 合理凈距
    2.4 本章小結(jié)
第3章 城市小凈距隧道中巖墻加固技術(shù)研究
    3.1 中巖墻加固方式
        3.1.1 超前小導管注漿
        3.1.2 長錨桿
        3.1.3 預應力錨桿
    3.2 中巖墻力學特性
        3.2.1 中巖墻豎向位移
        3.2.2 中巖墻水平位移
        3.2.3 中巖墻應力
    3.3 中巖墻加固效果數(shù)值模擬
        3.3.1 合理加固方式
        3.3.2 數(shù)值模型
        3.3.3 中巖墻位移對比
        3.3.4 中巖墻應力對比
        3.3.5 初期支護應力對比
        3.3.6 塑性區(qū)對比
        3.3.7 長錨桿和對拉預應力錨桿軸力
        3.3.8 地面沉降對比
    3.4 本章小結(jié)
第4章 城市小凈距隧道近接建筑物隔離樁保護效果研究
    4.1 隔離樁保護的理論
    4.2 隔離樁保護效果的數(shù)值模擬
        4.2.1 數(shù)值計算模型
        4.2.2 地面沉降對比
        4.2.3 房屋位移對比
        4.2.4 初期支護受力對比
        4.2.5 隔離樁位移與內(nèi)力
    4.3 不同隔離樁樁長
    4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 主要結(jié)論
    5.2 展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士期間參加科研及發(fā)表論文情況



本文編號：3871395