互通式地下立交隧道施工力學研究及方案優(yōu)化.pdf

1、重慶市朝天門互通式地下立交隧道結構復雜，開挖寬度和高度大，凈距小，是目前國內外規(guī)劃的首例大型城市地下立交工程，這不僅給地下工程近接施工和圍巖穩(wěn)定性分析理論提出了挑戰(zhàn)，也對施工方案及控制提出了更高的要求。因此，研究地下互通式立交工程的施工方案具有重要的理論和實際意義。本文采用“先下后上”和“先上后下”兩種施工方案對地下立交隧道的正交和斜交(60。)段施工過程進行了研究，主要內容和結論如下： ①系統(tǒng)介紹了朝天門地下互通式立交隧道的工

2、程地質條件、水文地質條件及隧道設計的技術標準等。 ②較全面地介紹了地下工程近接施工的一般力學原理，重點介紹了單一洞室和上下重疊交叉隧道在洞室開挖過程中的應力變化規(guī)律及相互影響范圍。 ③正交隧道兩種方案施工過程的三維有限元數(shù)值模擬分析表明：圍巖及支護結構應力、位移及地表沉降和洞周塑性區(qū)范圍等變化趨勢一致，但按“先上后下”方案施工時，兩隧道洞周塑性區(qū)最大半徑及下隧道拱頂位移量較小。 ④斜交隧道兩種方案施工過程的三維有

3、限元數(shù)值模擬分析表明：圍巖及支護結構應力、位移及地表沉降和洞周塑性區(qū)分布范圍等變化趨勢一致，但由于斜交角度的存在和上下兩隧道開挖寬度的不同其位移大小及塑性區(qū)分布范圍有所不同，按“先上后下”方案施工時，兩隧道洞周塑性區(qū)最大半徑及下隧道拱頂位移量較小。 ⑤正、斜交隧道兩種施工方案下圍巖及支護結構的位移、應力和洞周塑性區(qū)范圍等綜合對比分析表明，正、斜交隧道的“先上后下”施工方案更為合理。研究結論不僅為該工程的優(yōu)化設計和施工提供了科學依