大跨隧道交叉口開挖方法及力學行為研究
本文關鍵詞:大跨隧道交叉口開挖方法及力學行為研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:地鐵車站由于其建筑空間大,需要的隧道跨徑大,而大跨徑地鐵車站的施工技術要求高、難度大,在隧道開挖時,隧道周邊的應力應變非常復雜,稍有不慎,極易造成隧道的塌方。而在大跨徑隧道的側壁再開挖出交叉隧道,受力關系更復雜,施工難度更高。目前,針對大跨度交叉隧道的理論分析工作還相當不夠,對其工作機理尚不十分清楚,國內(nèi)外相關研究較少,研究與應用還處于摸索階段,缺乏系統(tǒng)和全面的研究,,導致其設計理論和施工方法還尚不成熟。 本文以重慶·西部國際會展中心配套市政交通工程黃茅坪車站與3號出入口相交叉的T形交叉口,黃茅坪車站與3號和4號出入口相交叉的十字形交叉口為依托,采用通用有限元數(shù)值分析軟件ANSYS對車站T形交叉口和十字形交叉口開挖進行全過程的動態(tài)數(shù)值分析模擬,結合施工監(jiān)控量測數(shù)據(jù),對大跨徑交叉段施工力學特性進行研究: ①通過數(shù)值模擬手段,著重從雙側壁導洞法開挖、CD法開挖和臺階法開挖的不同工況進行模擬,依據(jù)現(xiàn)場實際情況,采用合理的施工方法,達到技術上可行、經(jīng)濟上合理、安全上有保證。 ②研究不同工況下大跨徑隧道T形交叉部位和十字形交叉部位的力學特征,分析施工過程中圍巖應力及位移的變化規(guī)律,討論各種開挖方法及分部順序?qū)徊娑斡绊。并對影響大跨徑隧道交叉區(qū)域圍巖穩(wěn)定性的因素進行研究。 ③通過對交叉段的監(jiān)控量測數(shù)據(jù)處理分析,對隧道的拱頂及拱肩沉降、水平收斂和支護結構受力進行研究分析,闡述交叉區(qū)域施工開挖過程中圍巖和初期支護受力情況,探討大跨徑隧道交叉段的變形規(guī)律。
【關鍵詞】:大跨隧道 T形交叉口 十字形交叉口 開挖方法 數(shù)值模擬 監(jiān)控量測
【學位授予單位】:重慶交通大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2012
【分類號】:U445.4
【目錄】:
- 摘要3-4
- ABSTRACT4-7
- 第一章 緒論7-13
- 1.1 問題的提出7-8
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀8-11
- 1.2.1 理論研究8
- 1.2.2 模型試驗研究8-9
- 1.2.3 數(shù)值分析研究9-11
- 1.3 本文研究內(nèi)容及技術路線11-13
- 1.3.1 本文的研究內(nèi)容11-12
- 1.3.2 技術路線12-13
- 第二章 巖土工程基本理論及有限單元法13-20
- 2.1 巖土工程基本理論13-17
- 2.1.1 彈塑性基本理論13-15
- 2.1.2 Drucker—Prager 模型15-17
- 2.2 有限單元法17-20
- 第三章 工程概況20-25
- 3.1 地質(zhì)基本概況20-22
- 3.1.1 工程位置及范圍20-21
- 3.1.2 工程自然條件21
- 3.1.3 工程地質(zhì)條件21-22
- 3.2 黃茅坪車站設計概況22-25
- 3.2.1 設計標準、設計要求22-23
- 3.2.2 結構設計概況23-25
- 第四章 大跨隧道交叉口開挖方法數(shù)值模擬分析25-67
- 4.1 計算模型的建立和參數(shù)取值25-27
- 4.1.1 交叉區(qū)域三維模型建立及邊界條件25
- 4.1.2 計算參數(shù)選取25-26
- 4.1.3 開挖工法的設計26-27
- 4.2 T 形交叉口開挖方法數(shù)值模擬27-44
- 4.2.1 T 形交叉口雙側壁導洞法開挖27-32
- 4.2.2 T 形交叉口 CD 法開挖32-37
- 4.2.3 T 形交叉口臺階法開挖37-42
- 4.2.4 分析結果對比42-44
- 4.3 十字形交叉口開挖方法數(shù)值模擬44-64
- 4.3.1 十字形交叉口雙側壁導洞法開挖44-50
- 4.3.2 十字形交叉口 CD 法開挖50-56
- 4.3.3 十字形交叉口臺階法開挖56-63
- 4.3.4 分析結果對比63-64
- 4.4 本章小節(jié)64-67
- 第五章 大跨隧道交叉口動態(tài)監(jiān)測67-76
- 5.1 監(jiān)控量測概述67-68
- 5.2 量測項目及其分類68-71
- 5.2.1 洞內(nèi)沉降及收斂觀測69-70
- 5.2.2 初期支護型鋼拱架應力監(jiān)測70-71
- 5.3 監(jiān)控量測數(shù)據(jù)處理及分析71-75
- 5.3.1 洞內(nèi)變形監(jiān)測71-73
- 5.3.2 鋼拱架應力監(jiān)測73-75
- 5.4 本章小結75-76
- 第六章 結論與展望76-79
- 6.1 結論76-78
- 6.2 后續(xù)研究工作及展望78-79
- 致謝79-80
- 參考文獻80-83
- 在校期間發(fā)表的論著及取得的科研成果83
【參考文獻】
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本文關鍵詞:大跨隧道交叉口開挖方法及力學行為研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:397059
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