下穿新乡火车站站房隧道施工关键技术研究

作     者：王锦涛 

作者单位：石家庄铁道大学 

学位级别：硕士

导师姓名：朱正国;刘坤鹏

授予年度：2015年

学科分类：081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

主      题：下穿隧道 超前支护 施工方法 管幕 站房 箱涵顶进法 

摘      要：近年来,各城市加快建设和完善地面交通系统,趋于完善的地面交通系统在一定程度上缓解了交通拥堵,但仍满足不了市民的需求,人们开始把目光转向发展地下交通系统,各种地下交通设施应运而生。这些地下隧道的施工,将会不可避免的下穿既有建筑物或者既有管线、线路。然而,无论是那种形式的下穿隧道,它的开挖必然会扰动地层,引发地表沉降,该沉降会使邻近建筑产生倾斜、扭曲等不良现象。如果不采取适当施工方法和保护加固措施就可能会发生过量变形,轻则裂开,重则倒塌,给国家造成巨大的经济损失和不良社会影响。故分析下穿隧道的施工对地面建筑物的影响并对其安全性进行预测评估成了迫切需要研究的课题。本文以新乡市平原路疏堵保障工程下穿新乡火车站站房隧道为背景,通过数值模拟计算,找出下穿隧道合理施工方案,并分析隧道施工对火车站站房的影响。论文主要包括以下几个部分:(1)综合分析多种超前支护措施和施工方法各自的优缺点及适用条件,结合本工程地质条件及环境因素,得出本工程下穿隧道应采用管幕注浆超前支护措施,施工方法应采用交叉中隔壁法(CRD法)或箱涵顶进法。(2)本文通过FLAC3D有限差分软件模拟隧道施工过程,对CRD法超前支护方案进行优化,考虑四种超前支护方案,分别是φ108大管棚加φ42小导管方案、φ600管幕水平加固方案、φ600管幕周边加固方案、φ300管幕周边加固方案。通过数值模拟计算分析,得出CRD法最优超前支护方案为φ300管幕周边加固方案。在此基础上,研究此方案下隧道施工对上方站房的影响规律。(3)将管幕周边方案与箱涵顶进法相结合,通过数值模拟计算,研究其施工引起的箱涵周边位移及对上方站房的影响规律,并与管幕超前支护措施下CRD法施工方案作对比分析。