【摘要】：隨著我國新建地鐵線路迅速增多的情況下,連接兩條平行地鐵隧道的渡線隨之增多,再在渡線中部開設(shè)橫通道,轉(zhuǎn)入正洞施工時(shí),需要在橫通道處開口的部位較多,土體受力轉(zhuǎn)換比較頻繁,所以成為了結(jié)構(gòu)的薄弱部位,對于開挖多個(gè)隧道如何保證隧道結(jié)構(gòu)穩(wěn)定是安全施工的必要條件,因此研究包含多個(gè)隧道的沈陽地鐵9號線吉汪段區(qū)間隧道施工穩(wěn)定性及支護(hù)結(jié)構(gòu)監(jiān)測具有非常重要的意義。論文以沈陽地鐵9號線吉利湖街站～汪河路站區(qū)間隧道2號豎井橫通道轉(zhuǎn)正洞為工程背景,采用數(shù)值模擬和現(xiàn)場監(jiān)測相結(jié)合的方法進(jìn)行研究。該隧道是平行雙線隧道,其中標(biāo)準(zhǔn)斷面跨度為6.4m,大斷面由于包含渡線部分,跨度達(dá)到了13.3m。論文通過FLAC3D軟件對橫通道轉(zhuǎn)正洞的4條隧道進(jìn)行數(shù)值模擬研究,并且通過模擬施工過程,對地表沉降、初期支護(hù)內(nèi)力、支撐結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析,研究施工過程隧道的穩(wěn)定性。通過對施工過程的三維數(shù)值模型,得出隧道施工過程中的最不利位置,并且在這些部位的初期支護(hù)的鋼格柵上布設(shè)鋼筋應(yīng)力計(jì)和光纖光柵傳感器,對試驗(yàn)段支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力和變形進(jìn)行監(jiān)測。通過現(xiàn)場監(jiān)測分析在標(biāo)準(zhǔn)斷面在開挖的過程中,支護(hù)結(jié)構(gòu)鋼格柵的鋼筋應(yīng)力的變化規(guī)律為：開挖1倍洞徑時(shí),初襯結(jié)構(gòu)鋼筋應(yīng)力增長速度最快,之后增長速率明顯下降,影響范圍為5倍洞徑,且隧道開挖過程中,初襯結(jié)構(gòu)的受力過程是一個(gè)循環(huán)漸進(jìn)的過程,并不是施加支護(hù)后支護(hù)結(jié)構(gòu)立即承受圍巖施加的所有力。同時(shí)利用標(biāo)準(zhǔn)斷面的監(jiān)測點(diǎn)分析相鄰大斷面開挖對標(biāo)準(zhǔn)斷面的初襯內(nèi)力的影響。在對大斷面的初襯內(nèi)力進(jìn)行監(jiān)測的同時(shí),利用光纖光柵傳感器對大斷面的三個(gè)斷面的鋼格柵變形進(jìn)行了監(jiān)測,分析得出初襯以受壓為主,最大壓應(yīng)力為4.14MPa,小于C30噴射混凝土的抗壓強(qiáng)度,認(rèn)為初襯結(jié)構(gòu)滿足承載力要求。
[Abstract]:With the rapid increase in the number of newly built subway lines in China, the number of crossing lines connecting two parallel subway tunnels will increase, and then a transverse passage will be opened in the middle of the crossing line. The change of soil force is frequent, so it becomes the weak part of the structure. How to ensure the stability of tunnel structure is the necessary condition of safe construction for excavation of multiple tunnels. Therefore, it is of great significance to study the construction stability and support structure monitoring of Jiwang section tunnel of Shenyang Metro Line 9 including multiple tunnels. In this paper, based on the engineering background of the No. 2 vertical tunnel between Geely Lake Street Station and Wanghe Road Station of Shenyang Metro Line 9, the method of combining numerical simulation and field monitoring is adopted. The tunnel is a parallel double-line tunnel, in which the span of standard section is 6.4 m, and the span of large section is 13.3 m because of the crossing line. In this paper, the numerical simulation of four tunnels in the normal tunnel of the transverse passage is carried out by FLAC3D software, and by simulating the construction process, the calculation results of the surface settlement, the initial supporting internal force and the internal force of the supporting structure are analyzed. The stability of tunnel during construction is studied. Through the three-dimensional numerical model of the construction process, the most unfavorable position in the tunnel construction process is obtained, and the reinforcement stress meter and the fiber Bragg grating sensor are arranged on the steel grille of the initial support in these parts. The internal force and deformation of support structure in test section are monitored. Through field monitoring and analysis, during the excavation process of standard section, the stress of steel grille of supporting structure is changed as follows: when the diameter of the first lining is doubled, the stress growth rate of the initial lining steel bar is the fastest, and then the growth rate is obviously decreased. The influence range is 5 times of the diameter of the tunnel, and the stress process of the initial lining structure is a cyclic and progressive process during the tunnel excavation, and not all the forces exerted by the surrounding rock immediately after the supporting structure is applied. At the same time, the influence of excavation of adjacent large section on the initial lining internal force of the standard section is analyzed by using the monitoring points of the standard section. While monitoring the initial lining internal force of the large section, the deformation of the steel grille of the three sections of the large section is monitored by using the fiber grating sensor, and it is concluded that the primary lining is mainly under pressure. The maximum compressive stress is 4.14 MPA, which is less than the compressive strength of C30 shotcrete.
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：U456.3;U231.3

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本文編號：2234215