大断面隧道浅埋暗挖法下穿既有地铁构筑物施工技术研究

摘要

本论文从既有结构变形、破坏规律、施工方法研究、管棚的作用机理和施工管理控制四个方面深入研究了大断面隧道下穿既有地铁构筑物的施工技术问题： (1)根据施工过程中对既有结构的远程监测资料，归纳出既有结构与整体道床随施工开挖各个步序的变位规律(包括结构的绝对沉降、差异沉降和扭转)，基于此，建立了研究结构间受力的三铰拱力学模型，讨论了三铰拱形成和破坏的条件，并采用弹性地基梁和弹性叠合梁理论对既有结构的受力和结构与道床间脱开情况进行了研究； (2)对地铁车站这类大断面隧道的施工方法进行了全面的研究，以数值模拟为工具，系统地分析、比较了软土大断面隧道施工常用的中洞法、柱洞法和侧洞法，研究不同工法对围岩和既有结构的扰动特点，并对拟采用工法的关键施工步序进行了深入分析，工程量测结果表明，计算结果对指导施工有足够的精度； (3)将弹性地基梁与弹性链杆法相结合，对穿越施工所采用的主要支护手段——水平长管棚的工作机理进行了系统的建模分析，研究了管棚在端部不同约束条件下，以及管径、管间距、土体刚度、工作面开挖效应、掘进速度和初期支护施作质量等各因素对管棚挠度和受力的影响，找出了各因素间所符合的函数关系，并提出了管棚的挠度控制设计方法； (4)根据新线隧道施工步序与既有线结构沉降开展的对应关系，提出了既有线变位分配控制原理，利用数值模拟、1∶1模型试验，确定了既有线分步沉降控制标准，借助于远程监测，通过勘测、预测、监测、对策这一系统控制流程，以既有线变位为指针，将新线隧道的施工与既有线的运营紧密地结合起来，使既有线变位控制具有很强的可操作性。 以上研究基本阐明了大断面隧道下穿既有地铁构筑物所面临的主要技术问题和工程对策。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

第二章既有结构变形规律与破坏模式分析

第三章新线隧道施工方法的比选

第四章管棚的作用机理与力学分析

第五章既有地铁构筑物变位的控制与管理

第六章工程应用研究

第七章结论与展望

参考文献

攻读博士学位期间发表论文及科研情况

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