大断面超小净距地铁隧道暗挖施工技术研究

摘要

随着我国城市化进程不断加快，城市交通越来越拥挤，城市交通拥堵问题严重制约着经济社会的进一步发展。城市轨道交通作为一种新兴的交通工具，特别是地下铁道为缓解城市交通压力提供了一个行之有效的方法。
　　长沙地铁二号线溁湾镇站站前停车区间线采用暗挖法施工。停车区间线隧道断面大，中岩墙净距小，施工工序复杂。论文结合现场实际施工情况，从现场监控量测和有限元数值计算两个方面开展研究，主要研究了如下内容:
　　(1)平行隧道小净距中岩墙位移和钢拱架内力现场监测与分析
　　对溁湾镇停车区间暗挖隧道选取典型断面，进行平行隧道小净距中岩墙位移监测;对采用双侧壁导坑法施工的双线隧道，进行支护结构钢拱架内力监测。
　　(2)暗挖隧道双侧壁导坑法数值模拟
　　一般传统的双侧壁导坑六步施工法是先开挖上下部两侧导洞，然后开挖中间导洞。本文采用优化的双侧壁导坑法，即先开挖上部分两侧导洞，然后开挖上部分中间导洞，接着开挖下部分两侧导洞，最后开挖下部分中间导洞。建立有限元模型，模拟优化的双侧壁导坑法施工法，分析数值计算结果，得到结论:对于长沙地区地质条件下大断面超小净距暗挖隧道采用优化的双侧壁导坑施工法是可行的。
　　(3)平行隧道小净距中岩墙稳定性分析
　　建立两平行隧道洞室二维计算模型，针对大跨度超小净距隧道开挖的几个主要影响因素:隧道开挖顺序、中岩墙是否加固、双线隧道的施工方法等进行了数值计算。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 选题意义和研究价值

1．2 课题来源

1．3 国内外研究现状

1．3．1 城市隧道暗挖技术研究现状

1．3．2 城市地铁超小净距暗挖技术研究现状

1．4 主要研究内容

第二章 溁湾镇站站前停车区间线工程概况

2．1溁湾镇站前停车线结构形式及周边环境

2．2 工程地质与水文地质条件

2．2．1 工程地质概况

2．2．2 水文地质概况

2．3 不良地质与特殊地质

2．4 站前停车线暗挖段加固和开挖方案

2．4．1 加固方案

2．4．2 开挖方案

2．5 本章小结

第三章 停车区间线中岩墙位移与钢拱架内力监测

3．1 监测原则

3．2 中岩墙位移监测

3．2．1 单点位移计监测原理

3．2．2 安装埋设程序

3．2．3 位移计监测频率和布置

3．2．4 中岩墙位移监测结果分析

3．3 钢拱架内力监测

3．3．1 钢拱架内力监测点布置

3．3．2 钢拱架内力监测结果

3．4 本章小结

第四章 有限元数值模拟

4．1 数值计算方法

4．1．1 有限差分法

4．1．2 有限单元法

4．1．3 边界单元法

4．1．4 离散单元法

4．2 数值计算软件MIDAS／GTS介绍

4．2．1 单元类型

4．2．2 本构类型

4．2．3 边界条件

4．2．4 计算收敛标准

4．3 双侧壁导坑施工步序优化

4．3．1 双侧壁导坑法施工步序

4．3．2 两种工况计算结果对比

4．4 优化双侧壁导坑法数值模拟

4．4．1 施工工序模拟

4．4．2 材料参数选取

4．4．3 有限元模型

4．4．4 地应力平衡

4．4．5 位移

4．4．6 围岩塑性区

4．4．7 土体应力

4．4．8 支护结构内力

4．5 本章小结

第五章 中岩墙稳定性分析

5．1 小净距岩柱分析概述

5．2 单线和双线隧道不同的开挖顺序

5．3 中间岩柱加固对岩柱稳定性的影响

5．4 双线隧道不同开挖方法对岩柱稳定性的影响

5．5 本章小结

第六章 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

致谢

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