大斷面淺埋暗挖隧道施工方法及其穩(wěn)定性研究.pdf

1、隨著我國城市化進(jìn)程的加快,地鐵在解決日益突出的城市交通問題中扮演著越來越重要的角色。在人口密集、交通量大、建筑設(shè)施密布的城市中進(jìn)行隧道建設(shè),施工環(huán)境的特殊性決定了隧道施工過程中圍巖變形和支護(hù)結(jié)構(gòu)受力的復(fù)雜性。尤其在淺埋大斷面隧道開挖時,圍巖位移場、應(yīng)力場復(fù)雜多變且波及范圍廣,對地表環(huán)境和建(構(gòu))筑物影響大,隧道初期支護(hù)變形大,且難以控制,容易發(fā)生洞室坍塌,影響施工安全,選擇合理的施工方法是隧道施工的關(guān)鍵。論文以哈爾濱地鐵工程為依托,采用

2、有限元數(shù)值模擬和現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)分析相結(jié)合的方法,對大斷面淺埋暗挖隧道的施工方法及其穩(wěn)定性展開研究,取得了如下主要成果:
　　1.利用有限元軟件對CRD法施工過程進(jìn)行數(shù)值模擬,通過分析計算結(jié)果發(fā)現(xiàn),隧道上部土體的開挖引起的圍巖變形較大,其中右導(dǎo)洞上部土體的開挖引起的拱頂沉降值為13.1mm,拱底隆起值為10.2mm,地表沉降最大增幅為7.0mm,臨時豎撐和初期支護(hù)交接處出現(xiàn)應(yīng)力集中,臨時豎撐承受較大的彎矩和軸力。
　　2.通過對

3、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工過程進(jìn)行數(shù)值模擬分析發(fā)現(xiàn),中導(dǎo)洞上部土體開挖引起的拱頂沉降值為14.7mm,拱底隆起值為12.9mm,地表沉降最大增幅為7.7mm,此階段中上導(dǎo)洞對應(yīng)的支護(hù)結(jié)構(gòu)(包括初期支護(hù)和臨時支護(hù))承受較大的彎矩和軸力,其中彎矩和軸力分別達(dá)到整個施工階段支護(hù)結(jié)構(gòu)最大彎矩值的0.88倍、最大軸力值的0.95倍。
　　3.以圍巖位移場、應(yīng)力場和支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力狀態(tài)為指標(biāo),對兩種施工方法對比分析發(fā)現(xiàn),在圍巖位移場控制方面CRD法和雙側(cè)壁