矿山法隧道下穿铁路位移控制对策及影响敏感度研究

摘要

经过近几十年的发展，现在我国经济已经进入了一个较高的水平，城市化进程不断加快，北京、上海这样的大城市人口早已过2000万，人口超过500万的数不胜数。为满足出行的要求，各大城市都在努力发展城市快轨交通和高速铁路，带来越来越多的立体交叉问题。
　　 本文结合长春市快轨交通某标段下穿轨道结构，研究城市快轨下穿轨道结构中各项辅助措施对路基面沉降的敏感度和轨面高低偏差的敏感度，应用的方法包括调查研究、数值分析、现场测试和经验类比。通过研究获得以下方面的成果:
　　 1、通过路基沉降研究和区域沉降研究成果诠释了轨道不平顺产生的原因和随机性特征。阐述了快轨隧道下穿铁路施工过程中对轨道不平顺影响的研究思路。
　　 2、总结隧道施工引起的地层力学和位移变化机理，以及地面沉降影响因素和地面沉降基本规律，以及常用的辅助施工措施。
　　 3、研究了单、双洞隧道开挖面前方预加固注浆有效长度和弹模对开挖引起的路基面沉降和轨道高低偏差值的减少情况和敏感度，并评价设计方案的合理性。
　　 4、研究了拱部锚杆纵向间距、锁脚锚杆纵向间距对单、双洞隧道开挖引起的路基面沉降和轨道高低偏差值的控制效果和敏感度，并评价设计方案的合理性。
　　 5、研究了多种措施共同施加对单、双洞隧道开挖引起的路基面沉降和轨道高低偏差值的控制效果和敏感度，以及多种辅助施工措施共同作用情况下路基面沉降规律和轨面偏差变化规律。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 问题的提出

1．1．1 工程背景

1．1．2 学术背景

1．2 国内外研究现状

1．2．1 隧道开挖地层位移研究现状

1．2．2 既有轨道不平顺现状调查

1．2．3 研究存在的问题

1．3 本文研究内容及研究方法

1．3．1 研究内容

1．3．2 研究方法

1．3．3 研究技术路线

第2章 矿山法隧道施工地层位移基本理论及常用措施

2．1 矿山法隧道开挖地层力学响应机理

2．2 矿山法隧道施工地层位移变化规律

2．2．1 地层位移研究基本理论

2．2．2 地层位移的横向变形规律

2．2．3 地层位移的纵向变形规律

2．3 矿山法隧道施工地表沉降控制措施

2．3．1 预加固地层控制措施

2．3．2 施工过程中的控制对策

2．4 本章小结

第3章 矿山法隧道下穿铁路轨面高低偏差允许值研究

3．1 轨道高低偏差的可叠加性

3．2 轨道高低偏差规范要求

3．3 隧道施工引起的附加轨道高低偏差控制标准

第4章 隧道施工常用辅助措施对路基面沉降敏感度研究

4．1 数值模拟说明

4．1．1 Flac3D软件简介

4．1．2 工程概况

4．1．3 计算模型

4．2 拱部注浆预加固措施的路基面沉降控制效应数值模拟

4．2．1 拱部注浆预加固圈长度对路基面沉降的影响效应

4．2．2 拱部注浆预加固圈厚度对路基面沉降的影响效应

4．2．3 拱部注浆预加固圈弹模对路基面沉降的影响效应

4．3 掌子面注浆预加固措施路基面沉降控制效应数值模拟

4．3．1 掌子面注浆预加固体长度对路基面沉降的影响效应

4．3．2 掌子面注浆预加固体弹模对路基面沉降的影响效应

4．4 锚杆加固措施路基面沉降控制效应数值模拟

4．4．1 径向锚杆对路基面沉降的影响效应

4．4．2 锁脚锚杆对路基面沉降的影响效应

4．5 路基面沉降的施工措施敏感度分析

4．5．1 单因素施工措施对路基面沉降的影响分析

4．5．2 多因素施工措施对路基面沉降的影响分析

4．6 本章小结

第5章 常用辅助施工措施对轨道高低偏差影响研究

5．1 辅助施工措施对轨道高低偏差控制效应分析

5．1．1 拱部注浆预加固措施对轨道高低偏差控制性分析

5．1．2 掌子面注浆预加固措施轨道高低偏差控制效应数值模拟

5．1．3 锚杆加固措施轨道高低偏差控制效应数值模拟

5．2 轨道高低偏差对施工措施敏感度分析

5．2．1 单因素施工措施对轨道高低偏差的影响分析

5．2．2 多因素施工措施对轨道高低偏差的影响分析

5．3 本章小结

第6章 矿山法隧道下穿铁路对策研究及工程应用

6．1 对策研究

6．1．1 辅助施工对策方案

6．1．2 预警措施加强效应研究

6．2 工程实例

6．3 本章小结

结论和展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研项目