两孔平行隧道近接施工力学及地表沉降研究

摘要

地铁隧道的“近接施工”问题一直以来都是隧道工程界研究的热门问题。在众多地下工程的近接施工中，相邻两孔平行隧道的近接施工是城市地下空间开发中最常见和最基本的近接类型。本文以广州地铁六号线昌沙区间隧道和广州地铁六号线东湖车站及站前折返线超近接隧道施工的控制技术研究项目为契机，着重于最基本的相邻两孔平行隧道近接施工的力学行为及对地表沉降的研究。研究内容有： 1.运用FLAC3D软件，对多种工况进行了三维数值模拟分析，得到了两孔水平平行隧道近接施工的一些基本规律和特点； 2.根据广州地铁六号线昌沙区间近接隧道段和广州地铁六号线东湖车站及站前折返线超近接隧道施工特点，在确保施工安全和对周边环境的影响前提条件下，本文提出了技术上可行的施工方法； 3.结合近接施工问题案例，通过对这些规律的分析，确定了经济合理的施工方法。

目录

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第1章绪论

1.1问题的提出

1.1.1工程背景及定义

1.1.2学术背景及意义

1.2国内外研究现状

1.2.1关于近接施工基本力学原理的研究

1.2.2近接隧道的研究

1.2.3近接隧道施工可能出现问题的研究

1.4隧道施工地表沉降研究

1.4.1隧道施工地表沉降原因

1.4.2地层沉降影响因素

1.4.3隧道施工地表沉降研究现状

1.5论文的研究内容和方法

第2章两孔平行隧道近接施工的相关理论

2.1两孔平行隧道近接施工一般力学规律

2.1.1两孔平行盾构隧道近接施工的分类和基本力学模型

2.1.2隧道开挖后的弹性二次应力状态与分区

第3章不同埋深及间距下平行近接隧道的研究

3.1数值模拟

3.1.1 FLAC3D程序概述

3.1.2 Mohr-Coulomb屈服准则

3.2结构单元基本原理

3.2.1锚杆(cable)单元

3.2.2壳(shell)单元

3.3计算模型

3.3.1围岩及隧道机构计算参数

3.4结果分析

3.4.1隧道开挖后应力云图

3.5地表位移近接行为分析

3.5.1地表位移的变化过程

3.5.2结果分析

3.6本章小结

第4章地下工程近接施工案例分析

4.1广州地铁六号线昌沙区间近接隧道技术研究

4.1.1工程背景及近接类型分析

4.1.2模拟计算情况

4.1.3施工模拟

4.1.4各工法施工过程中掌子面的位移云图

4.1.5各工法施工过程中掌子面塑性区发展状况

4.1.6施工完成时的塑性区

4.1.7近接隧道施工工法结论

4.1.8本节小结

4.2广州地铁六号线东湖车站及站前折返线超近接隧道施工

4.2.1工程背景及近接类型分析

4.2.2模拟计算情况

4.2.3数值模拟计算

4.2.4 C2断面数值模拟计算

4.2.5本节小结

第5章结论与展望

5.1本文得到以下一些基本结论

5.2进一步研究展望

致谢

参考文献

攻读硕士期间发表的论文及主要科研项目