超大断面突变小断面施工技术研究

摘要

近年来，随着我国社会经济快速发展，城市化进程加快，地面交通增长十分迅猛，造成城市公共交通压力愈来愈大，而城市地铁是缓解这一矛盾的主要途径。各大型城市纷纷启动地铁建设，地铁在国内得以快速发展。而地铁建设显著特点为:城市周边环境复杂、影响因素多，如地铁车站周边建筑物多，市政道路下各种管线多，地铁出入口通道及风道比较多。由于暗挖地铁车站出入口通道的坡度都比较大，施工时，需要从暗挖车站开口施工出入口通道，而常规的出入口通道开洞施工一般是在车站二衬完成后进行组织，这样整个工程的工期时间比较长。在确保结构安全的情况下，如何采取有效的方法和措施克服群洞效应的不利影响，缩短工程施工时间，研究在车站初支上开洞，车站施工和出入口通道施工平行作业，从而缩短工期，施工成本也将得到有效的控制，为类似工程提供一种合理的施工方法。
　　 国内在隧道大断面与小断面连接贯通处施工方法以小断面渐变挑大断面的方式为主，或以盾构法从小断面推行至大断面。在施工时间顺序上一般采用在主体二衬完成后进行出入口、风道、区间隧道掘进的方式。但以钻爆法且不能渐变贯通的掘进方法和主体与附属同时组织掘进施工、流水作业的方式即《超大断面突变小断面施工方法研究》国内未见文献报道。通过本次立项研究将会弥补这一缺陷，针对硬岩层地区的地铁暗挖施工具有较好的运用前景。
　　 本论文有机结合监控量测技术，爆破控制技术，隧道加固技术及数理统计分析技术，研究大断面开小断面的时机;研究大断面开小断面隧道对开口部位岩石体应力、位移变化情况，及其对大断面隧道结构受力影响;研究对开口、开口附近范围以及大断面隧道的技术加固措施;研究小断面隧道的爆破施工对大断面隧道的影响，及其技术加固措施。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 引言

1．2 国内外研究现状

1．3 相关研究存在的问题

1．4 主要研究方法及研究内容

第二章 依托隧道工程概况

2．1 工程概况

2．2 水文、地质条件

2．3 周边建筑环境

第三章 数值模拟隧道施工过程

3．1 数值模拟隧道施工过程采用的方法

3．1．1 模拟开挖卸荷过程

3．1．2 模拟施工过程

3．1．3 计算释放荷载的方法

3．2 隧道开挖过程中ANSYS的应用

3．2．1 模拟初始地应力

3．2．2 模拟开挖施工步骤

3．2．3 模拟连续施工过程

第四章 开洞方案工况条件力学特性研究

4．1 有限元模型的建立

4．2 研究范围

4．2．1 主洞上台阶初支旌做完成后开挖出入口隧道弹塑性有限元分析

4．3．2 主洞二衬施作完成后开挖出入口隧道弹塑性有限元分析

4．3．3 主洞隧道上台阶与出入口隧道同时开挖弹塑性有限元分析

4．3．4 三种工况下出入口开挖结果分析

4．3．5 小结

第五章 出入口施工方案

5．1 出入口洞门加固方案

5．2 出入口开挖施工方案

5．3 控制爆破技术

5．4 渣土运输

5．5 初期支护

5．6 二次衬砌

5．7 监控量测方案

5．8 质量控制

5．9 安全措施

5．10 环保措施

5．11 现场施工

第六章 结论与展望

6．1 结论

6．2 进一步研究的展望

致谢

参考文献

在学期间发表的论著及取得的科研成果