检索结果-南通市图书馆

作者：李士忠济南大学

学位级别：硕士

我国城市化进程越来越快,建设地下轨道交通的案例越来越多。在轨道交通工程建设时,由于周边施工环境复杂、线路交错纵横以及建设顺序不同,新建隧道下穿既有地下结构的情况越来越多。为了缓解交通出行的压力,将会建设更多的三孔及三孔以... 详细信息

我国城市化进程越来越快,建设地下轨道交通的案例越来越多。在轨道交通工程建设时,由于周边施工环境复杂、线路交错纵横以及建设顺序不同,新建隧道下穿既有地下结构的情况越来越多。为了缓解交通出行的压力,将会建设更多的三孔及三孔以上的小净距隧道。然而,由于三孔小净距隧道形式的复杂性和特殊性,隧道之间及隧道下穿过程中影响大,隧道施工也必然会造成周边环境及自身的扰动,进而对三孔隧道的正常使用和安全造成影响。因此,研究对三孔小净距隧道下穿既有地下结构施工过程中的力学响应及变形控制,对实际施工具有重要的意义。本文以济南地铁R3号线中三孔小净距隧道近接下穿过水箱涵施工工程为依托,采用两阶段分析法建立过水箱涵在Winkler弹性地基上Timoshenko梁的控制微分方程并对方程进行了求解,通过材料力学知识求得过水箱涵的最大容许挠度,提出过水箱涵的变形控制指标。采用MIDAS/GTS软件,研究三孔隧道不同施工工序、三孔隧道与过水箱涵之间的间距H不同对过水箱涵变形的影响,探讨施工过程中是否需要加固处理。(1)通过能量法求得Timoshenko梁的控制微分方程,对微分方程进行推导。在弯矩与剪力共同作用下梁产生的挠度为梁的总挠度,其中弯矩为主要因素,在一般情况下只考虑弯矩的影响,Timoshenko梁理论在无剪力条件下等价于Euler-Bernoulli梁理论。(2)运用材料力学知识,将过水箱涵简化为受均布荷载的简支梁来计算最大容许挠度,最终计算可得知梁结构的最大容许挠度与材料的极限拉伸应变、梁结构的计算高度和跨长有关,最大容许挠度与梁跨长成正比,与梁计算高度成反比。(3)利用三维有限元,对实际工程进行计算分析,研究三孔隧道在不同施工顺序情况下,三孔隧道变形及对隧道洞周围岩应力的影响,将不同结果进行对比,选择出最优施工方案。(4)新建三孔隧道与过水箱涵之间的距离H与隧道间净距B的比值,即深径比H/B分别为:0.4、0.7、1.0、1.5,分析四种下穿施工情况对过水箱涵沉降位移的影响。在三孔隧道近接下穿过水箱涵过程中,沉降叠加效应随间距H的增加而增加,当深径比小于一个数时,三孔隧道对于过水箱涵沉降的影响最终趋向于单孔隧道各自下穿的情形。当深径比小于一定范围时,随着间距的增加,过水箱涵的沉降越来越大;当深径比超过一定范围时,过水箱涵的沉降一般随间距H的增大而减小,近似于双孔隧道的变形,这是塑性变形和叠加两者共同作用的结果。(5)三孔隧道施工过程中,当左线盾构隧道施工完成后,过水箱涵沉降曲线符合Peck公式假定的沉降值以及其分布特征,出现“单峰(U型)”的基本分布形态,当右线盾构隧道施工完成后,两隧道净距大于3倍隧道的直径,过水箱涵沉降曲线则呈现“双峰(W型)”分布形态,当施工矿山法隧道时,在近接施工的情况下,各洞室的沉降不能忽略,因此三孔隧道的沉降曲线呈现“双W型”分布形态,过水箱涵的沉降曲线在三孔施工时符合多孔隧道叠加的规律。过水箱涵的最大沉降为5.4mm,大于过水箱涵最大容许挠度3.2mm,经过分析可知,三孔小净距隧道下穿过水箱涵施工过程中,需要对过水箱涵进行加固处理。(6)对过水箱涵进行加固后,控制变形效果明显,控制效果为注浆+大管棚加固﹥注浆加固﹥大管棚加固﹥无加固措施,采用注浆+大管棚加固措施能够将过水箱涵变形控制在允许范围内。(7)由于现场情况不能直接对过水箱涵进行监测,为了掌握过水箱涵的变形趋势,现场对隧道拱顶下沉以及地表沉降进行了监测,间接地对过水箱涵进行分析,且监测数据与模拟数据能够相互印证,在模拟过程中,过水箱涵的变形符合要求,模拟结果能够较好地反映本工程的真实情况。

关键词：三孔隧道下穿近接施工变形影响数值模拟加固方案现场监测

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品字形隧道安全间距与开挖长度地表沉降分析

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华中科技大学学报（自然科学版） 2021年第5期49卷 98-103页

作者：刘宁黄义雄蔡炜陈坤贵州大学土木工程学院贵州贵阳550025 广西大学土木建筑工程学院广西南宁530004

为研究三孔平行通风隧道的开挖对围岩和地表沉降的影响,依托贵阳地铁车站新型通风结构品字形隧道工程,结合理论推导和数值模拟,分析三孔隧道的最小安全距离和合理布置方式,以及由不同隧道开挖长度产生的围岩应力和地表竖向位移.结果表明... 详细信息

为研究三孔平行通风隧道的开挖对围岩和地表沉降的影响,依托贵阳地铁车站新型通风结构品字形隧道工程,结合理论推导和数值模拟,分析三孔隧道的最小安全距离和合理布置方式,以及由不同隧道开挖长度产生的围岩应力和地表竖向位移.结果表明:最大直径为9 m的品字形三孔隧道的最小间距为10 m;开挖长度5~20 m对地表沉降变化几乎无影响;随着三孔隧道依次开挖,呈现出地表沉降变化率增大的递进式影响.分析了开挖小净距三孔品字形隧道的实际可行性,将模拟数据与现场监测数据进行对比,验证了本模型数据分析的准确性.

关键词：地下工程品字形隧道三孔隧道小净距隧道地表沉降

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大断面浅埋暗挖海底隧道CRD法施工模拟分析

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地下空间与工程学报 2014年第1期10卷 136-143页

作者：戚玉亮唐孟雄曹洪广州市建筑科学研究院有限公司广州510440 华南理工大学土木与交通学院广州510641

基于大型有限元软件ABAQUS,采用有限元无限元组合方法对大断面浅埋暗挖海底隧道CRD法施工进行了模拟分析,研究包括:初始地应力场分析,围岩注浆预加固,服务隧道的开挖及其影响,主隧道CRD法不同施工工序对隧道围岩、支护结构以及地表沉降... 详细信息

基于大型有限元软件ABAQUS,采用有限元无限元组合方法对大断面浅埋暗挖海底隧道CRD法施工进行了模拟分析,研究包括:初始地应力场分析,围岩注浆预加固,服务隧道的开挖及其影响,主隧道CRD法不同施工工序对隧道围岩、支护结构以及地表沉降的影响等。研究认为:新提出的初始地应力场定义方法较之前方法为佳;服务隧道开挖时,地表沉降成V形分布,主隧道开挖时,地表沉降变成W形分布;CRDⅠ部开挖和CRDⅡ、Ⅲ、Ⅳ部开挖引起的隧道围岩最大沉降位置不同;CRDⅡ部初期支护对围岩的变形有一定的控制作用;主隧道Ⅲ部拱顶的围岩沉降量较大;主隧道底拱角部存在应力集中和较大的塑性变形。研究结果对于类似工程的设计与施工具有一定的参考价值。

关键词：大断面浅埋暗挖海底隧道三孔隧道 CRD法有限元无限元组合方法地表沉降

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