黃土地區(qū)高速鐵路隧道下穿高速公路施工影響研究
本文關(guān)鍵詞:黃土地區(qū)高速鐵路隧道下穿高速公路施工影響研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:我國黃土面積高達(dá)63.1萬平方公里,是世界上黃土分布最廣的國家,約占我國國土面積的6.3%。隨著我國交通行業(yè)的快速發(fā)展,越來越多的高速鐵路隧道需要穿越黃土地區(qū),甚至要近接既有建(構(gòu))物。新建鐵路鄭州至西安客運(yùn)專線澠池至靈寶段閿鄉(xiāng)隧道下穿連霍高速段最大開挖面積達(dá)174.8m2,屬黃土地區(qū)罕見超大斷面隧道。鑒于黃土自身工程特性,如何保障下穿隧道施工過程中連霍高速正常通行是亟待解決的問題。本文以鄭(鄭州)西(西安)鐵路客運(yùn)專線上的閿鄉(xiāng)隧道近距離下穿連(連云港)霍(霍爾果斯)高速公路施工為背景,運(yùn)用有限差分軟件FLAC3D模擬分析不同工況下隧道開挖對地表沉降的影響,同時(shí)結(jié)合現(xiàn)場試驗(yàn)段監(jiān)測數(shù)據(jù),探討控制地表沉降的工程措施,進(jìn)而得到以下主要研究成果:1.在綜合分析國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)及類似工程案例的基礎(chǔ)上,結(jié)合依托工程試驗(yàn)段現(xiàn)場監(jiān)控量測數(shù)據(jù)以及數(shù)值模擬結(jié)果,給出了黃土地區(qū)隧道近距離下穿高速公路施工時(shí)地表沉降的控制標(biāo)準(zhǔn)。2.通過對依托工程試驗(yàn)段數(shù)模模擬,研究了隧道動(dòng)態(tài)開挖引起的地層沉降與地表沉降規(guī)律,得到了黃土地區(qū)隧道施工引起的地表沉降大體可分為四個(gè)階段。3.運(yùn)用有限差分軟件FLAC3D重點(diǎn)分析研究了埋深及開挖工法對既有高速公路沉降變形的影響,得到隧道埋深與地表最大沉降量及沉降影響寬度的關(guān)系,以及在隧道一定埋深條件下,雙側(cè)壁導(dǎo)坑法比CRD法更有利于控制地表沉降。4.根據(jù)對試驗(yàn)段圍巖壓力實(shí)測數(shù)據(jù)的分析,得到隧道圍巖穩(wěn)定后,土壓力分布近似呈X型,拱腰與墻腳處土壓力較大。5.采用理論分析與現(xiàn)場施工措施相結(jié)合的方式,得到了閿鄉(xiāng)隧道近距離下穿連霍高速公路施工時(shí)地表沉降控制的措施:優(yōu)化施工工藝、及時(shí)封閉、加強(qiáng)超前支護(hù)與初期支護(hù)等。
【關(guān)鍵詞】:黃土 高速鐵路隧道 近接施工 高速公路 地表沉降
【學(xué)位授予單位】:西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:U455.4
【目錄】:
- 摘要6-7
- Abstract7-11
- 第1章 緒論11-21
- 1.1 研究背景及意義11-12
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-19
- 1.2.1 黃土隧道研究現(xiàn)狀12-15
- 1.2.2 地表沉降變形理論及預(yù)測方法15-19
- 1.3 研究內(nèi)容及技術(shù)路線19-21
- 1.3.1 主要研究內(nèi)容19-20
- 1.3.2 技術(shù)路線20-21
- 第2章 高鐵隧道下穿高速公路施工安全控制標(biāo)準(zhǔn)21-31
- 2.1 引言21
- 2.2 下穿段地表沉降控制標(biāo)準(zhǔn)21-26
- 2.2.1 地表最大沉降控制標(biāo)準(zhǔn)22-24
- 2.2.2 地表不均勻沉降控制標(biāo)準(zhǔn)24-25
- 2.2.3 地表沉降速率控制標(biāo)準(zhǔn)25-26
- 2.2.4 下穿段地表沉降管理值26
- 2.3 下穿段隧道結(jié)構(gòu)安全性控制標(biāo)準(zhǔn)26-29
- 2.3.1 高鐵隧道結(jié)構(gòu)變形控制標(biāo)準(zhǔn)27-28
- 2.3.2 高鐵隧道結(jié)構(gòu)強(qiáng)度控制標(biāo)準(zhǔn)28-29
- 2.3.3 高鐵隧道結(jié)構(gòu)安全系數(shù)控制標(biāo)準(zhǔn)29
- 2.4 本章小結(jié)29-31
- 第3章 高鐵隧道下穿施工數(shù)值模擬研究31-41
- 3.1 引言31-32
- 3.2 計(jì)算模型概述32-34
- 3.2.1 模型建立32-33
- 3.2.2 本構(gòu)關(guān)系及計(jì)算參數(shù)33-34
- 3.3 地表沉降敏感因素分析34-40
- 3.3.1 不同埋深對地表沉降的影響分析34-37
- 3.3.2 不同施工工法對地表沉降的影響分析37-40
- 3.4 本章小結(jié)40-41
- 第4章 隧道現(xiàn)場監(jiān)測及分析41-55
- 4.1 工程概況41-42
- 4.2 試驗(yàn)內(nèi)容及測點(diǎn)布置42-44
- 4.2.1 監(jiān)測內(nèi)容42
- 4.2.2 斷面選取及測點(diǎn)布置42-44
- 4.3 試驗(yàn)結(jié)果及分析44-53
- 4.3.1 地表沉降規(guī)律研究44-47
- 4.3.2 土體分層沉降規(guī)律47-49
- 4.3.3 隧道拱頂沉降規(guī)律49-51
- 4.3.4 圍巖壓力分布規(guī)律51-52
- 4.3.5 鋼架內(nèi)力分布規(guī)律52-53
- 4.4 本章小結(jié)53-55
- 第5章 高鐵隧道下穿高速公路地表沉降控制技術(shù)55-64
- 5.1 常用的地表沉降控制措施55-58
- 5.1.1 地層預(yù)加固方法55-56
- 5.1.2 優(yōu)化施工方法56-57
- 5.1.3 改善支護(hù)措施57-58
- 5.2 依托工程地表沉降控制措施58-62
- 5.2.1 優(yōu)化施工工藝58-59
- 5.2.2 及時(shí)封閉斷面59-60
- 5.2.3 加強(qiáng)超前支護(hù)60-61
- 5.2.4 加強(qiáng)初期支護(hù)61-62
- 5.3 本章小結(jié)62-64
- 結(jié)論與展望64-66
- 致謝66-67
- 參考文獻(xiàn)67-72
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果72
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