浅埋软岩隧道下穿既有道路引起的地表沉降规律研究

摘要

近年来，随着我国交通建设的快速发展，下穿既有线路的公路隧道建设工程也越来越多。新建公路隧道下穿施工必然会引起既有道路的沉降变形，进而对既有道路的正常运营产生影响，因此，研究隧道下穿施工过程中既有道路路基的沉降控制技术是十分必要的。
　　五丁关隧道在K48+697处下穿既有国道108，隧道埋置深度仅为9m，围岩条件差，属软岩浅埋隧道，因此对地表沉降的控制要求十分突出。本文结合理论分析、监控量测、数值模拟及Peck公式等方法，对五丁关隧道下穿既有公路标段的地表沉降问题进行研究，主要研究工作及成果如下：
　　（1）对隧道下穿施工时地层变形机理、地表沉降规律及五丁关隧道地表沉降控制基准进行了探讨研究。
　　（2）对五丁关隧道下穿断面的监控量测数据进行处理与分析，结果表明：各断面的地表沉降及拱顶下沉最大值均小于30mm，满足规范要求，说明五丁关隧道下穿段的开挖过程对既有国道造成的扰动不影响其运营的安全性。
　　（3）应用FLAC3D有限差分软件模拟了隧道下穿段开挖步骤，并对模拟结果中的地表沉降及拱顶下沉进行分析，结果表明，台阶法施工及大管棚配合小导管注浆的支护措施能够有效控制地层变形；将现场监控量测结果与数值分析结果进行对比，表明了数值模拟计算的准确性。
　　（4）利用Peck公式对隧道下穿既有国道的地表沉降进行了预测研究，并将结果与现场监控量测结果进行对比，验证Peck公式对预测隧道下穿施工地表沉降的可行性。

目录

声明

1 绪论

1.1课题的选出

1.2国内外研究现状

1.3 研究内容

2下穿隧道地层变形机理

2.1下穿隧道地层-路面的相互作用关系

2.2下穿隧道的地层变形机理

2.3下穿隧道引起既有路基沉降变形规律

2.4下穿隧道引起既有公路路基沉降控制基准

2.5本章小结

3下穿隧道监控量测分析

3.1隧道工程概况

3.2现场监控量测

3.3地表沉降实测数据分析

3.4拱顶沉降实测数据分析

3.5本章小结

4下穿隧道数值模拟

4.1 FLAC3D概述

4.2计算模型尺寸

4.3模拟单元的选取

4.4计算参数的确定

4.5开挖步骤模拟过程

4.6数值模拟结果分析

4.7模拟与实测结果对比分析

4.8 本章小结

5下穿隧道地表沉降预测研究

5.1地表沉降变形理论

5.2 参数的确定

5.3 地表沉降的预测研究

5.4本章小结

6结论与展望

6.1主要结论

6.2不足与展望

参考文献

致谢

作者从事科学研究和学习经历

攻读硕士期间主要成果

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