管幕預(yù)筑地鐵站大開挖施工力學(xué)效應(yīng)研究.pdf

1、管幕預(yù)筑法是一種首次在國內(nèi)應(yīng)用的建造地下空間暗挖新技術(shù)，它利用前期密排頂進(jìn)的相對剛度較大的大直徑鋼管作支護(hù)，將管間貫通形成管廊空間，在管廊內(nèi)預(yù)筑地下永久結(jié)構(gòu)，然后利用永久結(jié)構(gòu)的支護(hù)進(jìn)行大跨度地下大空間的開挖，該暗挖施工技術(shù)具有施工安全、不需降水、地表沉降小、工期短、建造空間大、對地面交通、周邊商業(yè)和居民生活影響小等特點(diǎn)，具有很好的環(huán)境效益和社會效益。它適于在土質(zhì)軟弱或無膠結(jié)的砂、卵石等第四系地層條件下或不宜明挖施工的地下工程，以及地面建

2、筑密集、交通運(yùn)輸繁忙、地下管線密布，且對地表沉降有嚴(yán)格要求的城區(qū)地下工程建設(shè)，特別是城區(qū)地下樞紐工程和交通干道下的地下工程建設(shè)。
　　 管幕預(yù)筑法是一種非常值得研究和總結(jié)的新型地下工程建設(shè)暗挖技術(shù)。對管幕預(yù)筑法進(jìn)行研究，可為該工法在國內(nèi)的首次應(yīng)用提供指導(dǎo)，也為完善管幕預(yù)筑地下空間的設(shè)計(jì)理論和施工技術(shù)提供指導(dǎo)。對這種暗挖技術(shù)進(jìn)行研究，可形成適應(yīng)我國地層條件和國情的地下工程建造技術(shù)和規(guī)范性技術(shù)文件，對于推動我國地下工程建造技術(shù)的發(fā)展

3、和創(chuàng)新具有重要的意義。通過收集前人資料、理論分析、數(shù)值仿真技術(shù)和現(xiàn)場試驗(yàn)研究，取得了如下主要創(chuàng)新性研究成果:
　　 1、對管幕預(yù)筑法建造地下空間技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)研究，特別是對其中一道重要工序——管幕預(yù)筑地下結(jié)構(gòu)內(nèi)部土方大開挖，進(jìn)行了重點(diǎn)研究，并結(jié)合工程實(shí)踐進(jìn)行了研究和總結(jié)，為工程實(shí)踐提供了科學(xué)指導(dǎo)，為完善管幕預(yù)筑法的設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)控提供了理論依據(jù)，為管幕預(yù)筑法建造地下空間技術(shù)的規(guī)范性技術(shù)文件的形成提供參考和指導(dǎo)。
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4、、通過對管幕預(yù)筑法支護(hù)理論、施工工藝、仿真試驗(yàn)和工程實(shí)踐的研究，得到了管幕預(yù)筑襯砌結(jié)構(gòu)與圍巖的相互作用規(guī)律，建立了管幕預(yù)筑襯砌結(jié)構(gòu)的計(jì)算模型及作用于管幕預(yù)筑曲墻襯砌結(jié)構(gòu)上的荷載計(jì)算方法，探討了管幕預(yù)筑襯砌結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，為完善管幕預(yù)筑法建造地下空間技術(shù)提供了指導(dǎo)。
　　 3、通過對管幕預(yù)筑法大開挖引起地層沉降特點(diǎn)、地層損失和地表沉降規(guī)律的研究，并結(jié)合工程實(shí)踐進(jìn)行了分析，得到了管幕預(yù)筑法大開挖階段地表沉降和管幕預(yù)筑襯砌結(jié)構(gòu)的沉

5、降規(guī)律，提出了管幕預(yù)筑法大開挖地表沉降計(jì)算模型和管幕預(yù)筑法施工地表沉降控制措施。
　　 4、運(yùn)用快速拉格朗日有限差分法，建立了管幕預(yù)筑法建造地下結(jié)構(gòu)大開挖階段的施工過程數(shù)值模型，得到了管幕預(yù)筑法地下結(jié)構(gòu)與地層的應(yīng)力應(yīng)變特征和變化規(guī)律，為施工的順利完工提供了可靠的保障。
　　 5、以沈陽地鐵2號線新樂遺址站施工為依托，對管幕預(yù)筑地鐵站大開挖階段施工進(jìn)行了現(xiàn)場試驗(yàn)研究，實(shí)現(xiàn)了管幕預(yù)筑法建造地下空間的信息化施工，得到了管幕預(yù)筑