复杂环境下重庆北站大断面立体交叉段施工技术研究

摘要

随着中国现阶段城市化进程的不断加快，越来越多的城市加入到了地铁修建的行列，地铁在城市交通中所占的份额越来越大。近几年，在交通繁忙和建筑物密集的城市中心区，出现了大量大断面隧道下穿既有地铁及构筑物的浅埋地下工程。因此研究大断面隧道交叉施工技术势在必行。论文依托既有重庆北站地下广场、十号线及环线车站工程。运用工程类比、数值模拟以及现场监控量测等手段，对复杂环境下重庆新建车站立体交叉段施工方案进行了研究。
　　1.首先依托重庆市轨道交通十号线下穿地下广场暗挖段工程，进行了桩基（差异）变位预测控制原理的研究，通过理论分析和数值模拟等研究手段，将对既有（建）构筑物变位的控制化整为零，分解到每一施工步序中，从控制量变的角度控制质变，避免了风险的积累，使施工过程处于积极、主动的地位。
　　2.运用有限元分析软件MIDAS/GTS对十号线及环线交叉段的几种施工方案进行了数值模拟，分别从安全、工期、对既有结构影响、施工的难易程度等方面对各选方案进行比选，得出先进行环线开挖再进行十号线开挖的方案是最适合本段隧道的施工方案，并应用于工程实际。
　　3.十号线及环线交叉段属于隧道较为薄弱的部分，针对此部分研究了电子雷管爆破减震技术的应用，提出一套减震效果明显的爆破施工方案，进而对爆破施工进行指导。
　　4.依据地下广场地表面沉降、拱顶沉降等监测数据，绘制出各个监测点的历时变位曲线，总结出了隧道开挖引起的拱顶及地下广场地表面沉降点位移变化规律。对比监测数据和数值模拟的结果，数值模拟结果同监测数据基本一致。

目录

声明

致谢

摘要

1 绪论

1．1 选题背景

1．1．1 问题的提出

1．1．2 研究意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 既有构筑物变位分配控制原理研究现状

1．2．2 大断面立体交叉隧道施工技术研究现状

1．2．3 隧道动态施工监测技术研究现状

1．3 研究内容及技术路线

1．3．1 研究内容

1．3．2 技术路线

2 工程概况

2．1 工程基本信息

2．2 工程地质情况

2．3 工程特点和难点

2．3．1 工程特点

2．3．2 工程难点

3 多导洞暗挖施工引起的梁柱体系安全性预测控制方法

3．1 暗挖隧道施工构筑物变位分配控制原理

3．1．1 既有构筑物变位分配控制原理

3．1．2 应用流程

3．1．3 分步变位控制标准的确立

3．1．4 变位分配控制方法的优势

3．2 十号线下穿既有地下广场预测控制方法实例分析

3．2．1 十号线车站下穿暗挖段施工顺序

3．2．2 模型的建立和参数取值

3．2．3 计算结果及控制标准

3．2．4 拱顶沉降分析

3．2．5 桩基沉降及桩基差异沉降分析

3．2．6 地下广场地表面沉降分析

3．3 本章小结

4 十号线及环线交叉段隧道施工方案研究

4．1 交叉段施工备选方案

4．2 十号线及环线交叉段隧道开挖具体方案的比选

4．2．1 交叉隧道三维有限元模型建立及参数选取

4．2．2 开挖方案的设计

4．2．3 十号线二次衬砌先做

4．2．4 十号线二次衬砌后做

4．2．5 环线先开挖十号线后开挖

4．2．6 三种方案交叉口区域的应力比较

4．3 本章小结

5 大断面隧道立体交叉段施工技术研究

5．1 减少环线开挖对先行隧道影响的钻爆施工技术研究

5．1．1 开挖爆破要求及设计原则

5．1．2 钻爆参数选取与安全药量计算

5．1．3 起爆方式及炮孔布置设计

5．2 施工主通道与D区暗挖段转换施工方法

5．3 立体交叉段施工技术要领

5．4 本章小结

6 大跨扁平隧道下穿地下广场动态监控量测

6．1 监控量测概述

6．1．1 监测目的

6．1．2 监测项目及其分类

6．1．3 监测点布置原则

6．2 监控量测数据处理及分析

6．2．1 地下广场地表面建筑物沉降变形分析

6．2．2 净空收敛点变化规律

6．2．3 拱顶监测点沉降变形分析

6．3 本章小结

7 结论

7．1 研究成果及结论

7．2 对后继工作的建议

参考文献

作者简历

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