并行小净距隧道开挖间距的研究

发布时间：2020-04-27 21:06

【摘要】：随着社会的发展,人们对交通的要求越来越严格,有单线隧道,水平双线隧道,上下并行隧道,三线并行隧道等等。在满足规范允许的地形、地质条件下,隧道可以设计成并行双线隧道,为了进一步降低占地面积,减少成本消耗,小净距隧道便进入到我们的生活中。小净距隧道较普通形式隧道的不同在于净距值小于规范规定的最小净距值,另外,小净距隧道较一般形式隧道的优点还在于环境保护、土地资源的节约、优化工程的路线上。小净距隧道的施工应当充分的考虑到两个隧洞之间彼此的影响,所以需要设计与小净距隧道相对应的支护措施。相互影响因素包括:净距的大小、隧道的埋深、地质条件、左右线隧道掌子面间距、施工方法和施工步骤等。本文主要依据广州地铁21号线的并行小净距隧道工程为背景,进行研究。广州地铁21号线长平站区间存在着小净距并行隧道段,因隧道左右线的施工造成了围岩的多次扰动。为避免形成围岩的应力叠加、确定合理的支护时机以及尽量减少围岩变形,故合适的开挖方法以及合适的开挖间距是该工程成败的关键。为了保证隧道工程的安全同时保证工期,通过建立有限元分析模型,对不同的开挖方法和不同的开挖间距进行数值模拟,通过分析不同开挖方法和不同开挖间距下的拱顶下沉、水平净空值,并且通过和实际工程数据进行对比,得出:(1)在V类围岩条件下,隧道合适的开挖方法为单侧壁导坑法;(2)在V类围岩条件下,两隧洞间的最合理开挖间距为40米。研究成果为实际隧道工程的施工提供反馈意见。
【图文】：

27(c)反向单侧壁导坑法图 3-2 单洞开挖完成时围岩竖向位移云图Fig.3-2 The vertical displacement cloud map of the surrounding rock during the completion ofsingle hole excavation

(c)反向单侧壁导坑法图 3-3 单洞开挖完成时围岩水平位移云图Fig.3-3 Horizontal displacement cloud map of surrounding rock when single hole excavation iscompleted通过将不同开挖方法下的竖向位移云图的进行比较，可以得到：不同的开挖方法造成的隧道围岩竖向位移最大值出现的位置基本相同，都是在隧道的拱顶上部的区域，只是分布的区域大小不同。通过图 3-2 可以看出：采用台阶法对隧道进行开挖时造成的隧洞拱顶上部的竖向位移的分布面积比单侧壁导坑法和反向单侧壁导坑法对隧道进行开挖时造成的隧洞拱顶上部的竖向位移的分布面积大。单侧壁导坑法和反向单侧壁导坑的数值相差不大。通过图 3-3 的比较可以看出，在先行洞开挖结束时，三种开挖方法的围岩水平方向位移主要发生的位置基本相同，都在隧道左侧边墙处，从造成的围岩扰动来说，，不同的开挖方法造成的隧道围岩水平位移的变化都是向隧道的内部紧缩，但是不同的开挖方法造成的隧道洞周围岩的水平位移因为开挖顺序的不同而不同，从图 3-3 中可以看出，采用台阶法进行隧道的开挖造成的隧道洞周围岩的水平位移
【学位授予单位】：河北工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U455

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 许庆君;;3座并行小净距隧道施工技术[J];铁道技术监督;2015年11期

2 李金奎;魏贤科;梁文静;;大断面小净距三孔隧道群施工顺序研究[J];水利与建筑工程学报;2015年02期

3 祁寒;高波;王帅帅;徐川;;不同地质条件浅埋偏压小净距隧道施工力学效应研究[J];现代隧道技术;2014年04期

4 刘芸;周玉兵;;软岩小净距隧道中夹岩柱分区及加固方法研究[J];地下空间与工程学报;2013年02期

5 ;Energy release process of surrounding rocks of deep tunnels with two excavation methods[J];Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering;2012年02期

6 吴贲;杨德升;杨小礼;;小净距隧道群掌子面间距数值分析研究[J];矿业工程研究;2011年03期

7 岳健;冷伍明;赵春彦;;水下浅埋小净距隧道施工相互影响的力学行为研究[J];岩石力学与工程学报;2011年S1期

8 姚勇;何川;张玲玲;;紫坪埔隧道小净距段现场监测试验研究[J];岩石力学与工程学报;2010年S1期

9 章慧健;仇文革;冯冀蒙;;小净距隧道夹岩力学特征分析[J];岩土工程学报;2010年03期

10 吴恒滨;张学富;周元辅;刘佳祥;;小净距大断面隧道合理净距研究[J];重庆交通大学学报(自然科学版);2010年01期

相关博士学位论文 前1条

1 仇文革;地下工程近接施工力学原理与对策的研究[D];西南交通大学;2003年

相关硕士学位论文 前9条

1 蔡子勇;浅埋特大断面小净距隧道施工力学行为及相互影响研究[D];湖南科技大学;2016年

2 赵镇林;三孔小净距隧道合理净距确定与爆破振动响应研究[D];中南大学;2011年

3 李树鹏;小净距隧道的施工监控量测和围岩稳定性的数值模拟研究[D];武汉理工大学;2008年

4 门妮;小净距隧道最小合理净距及支护研究[D];吉林大学;2008年

5 谢军旗;小净距隧道围岩力学行为与监控量测技术研究[D];西南交通大学;2007年

6 刘拓;高速公路小净距隧道设计和施工方法探讨[D];合肥工业大学;2007年

7 胡建明;大跨度小净距公路隧道施工监测及围岩稳定性研究[D];重庆大学;2006年

8 孙翔;四车道公路隧道的施工力学研究[D];重庆大学;2004年

9 鲁彪;小净隧道最小安全净距与连拱隧道中墙优化研究[D];长安大学;2004年

本文编号：2642654