大跨淺埋城市輕軌車站隧道施工力學(xué)效應(yīng)研究.pdf

1、城市地下空間的開發(fā)利用是中國城市化的必然要求，作為城市的基礎(chǔ)設(shè)施和災(zāi)害防御設(shè)施的城市有軌交通系統(tǒng)是城市地下空間利用中很重要的一個方面。隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，在城市人口密集區(qū)地下修建大跨度的車站隧道工程將會越來越多。 論文首先對重慶輕軌大坪車站隧道監(jiān)控量測數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，然后論述了大跨淺埋扁平隧道的開挖后的應(yīng)力重分布狀況和大跨扁平隧道圍巖穩(wěn)定性的判斷標(biāo)準(zhǔn)；并用大型有限元分析軟件ANSYS對大跨淺埋扁平隧道的幾種施工工法進(jìn)行了二維和

2、三維數(shù)值模擬，從地表沉降、應(yīng)力集中以及塑性區(qū)分布等多方面優(yōu)化出最為適合的施工工法；監(jiān)控量測處理結(jié)果同數(shù)值模擬結(jié)果對比分析表明，數(shù)值模擬分析結(jié)果基本同監(jiān)控結(jié)果一致。 通過研究獲得如下主要成果： 1.通過對重慶輕軌大坪車站隧道的監(jiān)控量測數(shù)據(jù)處理分析，對隧道的凈空、地表、拱部和支護(hù)結(jié)構(gòu)受力進(jìn)行了研究分析，得到了地表、拱頂以及支護(hù)結(jié)構(gòu)的數(shù)值變化曲線，擬合了隧道凈空收斂回歸曲線。 2.對幾種常見洞室—圓形洞室、橢圓形洞室和

3、卵形洞室開挖后的應(yīng)力重分布進(jìn)行了分析，并結(jié)合大跨扁平隧道的特點，闡述了影響隧道圍巖穩(wěn)定性主要因素與判定依據(jù)。 3.隧道模型二維數(shù)值模擬從拱頂沉降與水平收斂、支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力、圍巖塑性區(qū)分布等方面優(yōu)選出最為適合大坪車站隧道施工的施工工法。 4.三維數(shù)值模擬顯示了圍巖二次應(yīng)力重分布和支護(hù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)力變化隨施工進(jìn)深的變化趨勢，拱腳在施工掌子面進(jìn)展到6m之后其拱腳應(yīng)力集中達(dá)到最大值；拱頂沉降在施工掌子面進(jìn)展到9m之后其沉降值達(dá)到最大值