浅埋暗挖中洞法及其在地铁车站施工中的应用研究

摘要

本文简要叙述了目前国内外的地铁发展现状并且提出了研究的问题；目前在地铁施工中的常用施工方法；地铁工程的结构设计，包括常用的结构形式、结构设计应该遵循的原则、结构分析计算的力学模式；数值计算常用方法；并且文中以北京地铁磁器口车站作为研究背景，对该车站施工阶段进行数值模拟分析。 该车站采用的是中洞法暗挖施工技术，该施工技术以其拆迁量小、对周围环境的粉尘和噪声污染小、对城市交通干扰小等优点在地铁工程中得到了比较广泛的应用，获得了显著的经济和社会效益。但是由于针对浅埋暗挖中洞法的理论分析工作和各施工工序特点的研究还不够深入，这对今后该工法在地下工程施工中的进一步应用和推广是非常不利的。 本研究主要是依据目前地下结构设计及计算理论中的地层结构法，对北京地铁磁器口车站应用同济曙光平面有限元程序，针对浅埋暗挖中洞法的主要施工工序确定模拟分析方案，并通过计算数据的处理和分析找出施工过程对浅埋暗挖中洞法结构的影响规律。本研究可对今后在类似的工程条件下采用浅埋暗挖中洞法施工具有一定的指导意义。

目录

文摘

英文文摘

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第1章绪论

1.1国外地铁工程发展现状

1.1.1国外地铁和轻轨发展现状

1.1.2发达国家地铁建设的经验

1.2国内地铁工程的发展

1.2.1北京市

1.2.2上海市

1.2.3广州市

1.2.4其他城市

1.3本文的主要工作

1.3.1问题的提出

1.3.2主要研究内容

第2章地铁车站施工方法

2.1地铁车站常用施工方法

2.1.1浅埋暗挖法

2.1.2明挖法

2.1.3盖挖法

2.1.4盾构法

2.1.5钻爆法

2.1.6地铁施工中的辅助工法

2.2磁器口车站的施工方法

2.2.1工程概况

2.2.2地质条件

2.2.3磁器口车站的施工方法

2.3本章小结

第3章地铁车站结构设计

3.1地铁车站常用结构类型

3.1.1矩形框架结构

3.1.2拱形结构

3.1.3圆形结构

3.2结构设计原则

3.3结构分析计算的力学模式

3.3.1荷载—结构模式

3.3.2支护结构体系与围岩共同作用的计算模式

3.3.3经验类比模式

3.4磁器口车站的结构设计

3.4.1主体结构设计

3.4.2车站风道、出入口等附属结构设计

3.4.3结构防水设计

3.5本章小结

第4章数值分析方法及屈服准则

4.1数值分析方法

4.1.1数值分析方法的种类

4.1.2本文采用的数值分析方法

4.2屈服准则

4.2.1应力不变量

4.2.2屈服准则

4.2.3流动法则

4.2.4本文采用的屈服准则和介质模型

4.3本章小结

第5章数值模拟分析

5.1引言

5.1.1概述

5.1.2初始地应力的计算

5.1.3分步施工模拟

5.2计算模型及条件

5.2.1车站设计尺寸和材料参数

5.2.2计算模型及条件

5.3模拟分析方案

5.3.1采用方案-Ⅰ

5.3.2对比方案-Ⅱ

5.4计算结果及分析

5.4.1方案-Ⅰ

5.4.2方案-Ⅱ

5.4.3分析总结

5.5本章小结

结论与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢