【摘要】：研究目的:由于既有人防隧道的擴(kuò)挖改造施工在國(guó)內(nèi)鮮有實(shí)例,本文綜合應(yīng)用監(jiān)控量測(cè)技術(shù)和有限元分析理論,模擬研究結(jié)構(gòu)單雙側(cè)擴(kuò)挖動(dòng)態(tài)掘進(jìn)各階段的位移、變形及受力特征,并將數(shù)值模擬結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析,通過完善施工方案并加強(qiáng)施工控制,保證施工安全。研究結(jié)論:(1)單、雙側(cè)擴(kuò)挖造成的地表最大沉降值、圍巖結(jié)構(gòu)應(yīng)力等主要指標(biāo)均滿足規(guī)范和設(shè)計(jì)要求,表明制定的施工方案合理;(2)隨著整個(gè)隧洞的擴(kuò)挖,圍巖結(jié)構(gòu)呈拉應(yīng)力減小、壓應(yīng)力增加的趨勢(shì),其最大拉應(yīng)力在施作初期支護(hù)和臨時(shí)支撐時(shí)劇減,其最大壓應(yīng)力在頂部結(jié)構(gòu)鑿除時(shí)劇增;(3)單側(cè)擴(kuò)挖每次鑿除2 m既有結(jié)構(gòu),地表的最大沉降值達(dá)到15.10 mm,而雙側(cè)擴(kuò)挖每次鑿除1 m既有結(jié)構(gòu),地表的最大沉降值達(dá)到23.67 mm,此值非常接近設(shè)計(jì)警戒值(24 mm),施工的時(shí)候應(yīng)該嚴(yán)格控制;(4)提出了采用臨時(shí)豎撐預(yù)支加固、先側(cè)墻后仰拱、徑向注漿、管棚支護(hù)和跳槽擴(kuò)挖等施工方法和措施,使既有結(jié)構(gòu)內(nèi)力變化在可控范圍內(nèi),有效地控制了拱頂沉降、仰拱上浮和地層位移,保障了結(jié)構(gòu)和施工安全;(5)通過總結(jié)既有人防隧道擴(kuò)挖改造施工過程中圍巖、地表、襯砌結(jié)構(gòu)等的變形規(guī)律,為同類工程的設(shè)計(jì)和施工提供借鑒。
[Abstract]:The purpose of this paper is to simulate and study the displacement of dynamic excavation of single and double sides of the structure by using the monitoring and measuring technology and the finite element analysis theory, because there are few examples in the construction of the existing civil air defense tunnel. The characteristics of deformation and stress are compared and analyzed between the numerical simulation results and the measured results. The safety of the construction is ensured by perfecting the construction scheme and strengthening the construction control. The conclusions are as follows: (1) the maximum settlement value and surrounding rock structure stress caused by single and double side expansion and excavation all meet the specifications and design requirements, which indicates that the construction scheme is reasonable; (2) with the expansion of the whole tunnel, the surrounding rock structure shows a tendency of decreasing tensile stress and increasing compressive stress. The maximum tensile stress decreases sharply during the initial support and temporary support, and the maximum compressive stress increases sharply when the top structure is chiselled; (3) the maximum settlement value of the ground surface is 15.10 mm, and the maximum settlement value of the ground surface is 23.67 mm, respectively, and the maximum settlement value of the existing structure is up to 15.10 mm, per time, and the maximum settlement value of the ground surface is up to 23.67 mm,. This value is very close to the design alert (24 mm), construction should be strictly controlled; (4) some construction methods and measures are put forward, such as temporary vertical brace advance support, first side wall and then inverted arch, radial grouting, pipe shed support and flanking, so that the change of internal force of the existing structure can be controlled, and the settlement of the arch can be effectively controlled. The inverted arch floats and the stratum displacement, which guarantees the structure and the construction safety; (5) through summing up the deformation law of surrounding rock, surface and lining structure during the construction of the existing civil air defense tunnel, it can provide reference for the design and construction of similar projects.
【作者單位】： 華北水利水電大學(xué);中鐵七局集團(tuán)有限公司;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(51308214)
【分類號(hào)】：U455.4

【參考文獻(xiàn)】

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【共引文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2397957