紅旗河溝大型暗挖車站施工力學研究.pdf

1、隨著中國城市化進程加速推進和城市人口激增,由其帶來的交通擁堵等問題逐漸成為阻礙城市發(fā)展和影響市民日常生活的首要問題。為了緩解地面交通壓力,充分利用地下空間成為未來的發(fā)展趨勢,所以大斷面地下暗挖工程將會越來越多,目前對于地下暗挖車站的研究較少,雖然現(xiàn)已建成幾座大斷面暗挖車站,積累了一些經(jīng)驗,但對于大斷面及超大斷面暗挖車站的研究尚需進一步深入研究,這樣才能對后續(xù)新建工程提供指導和借鑒。
　　 本文以重慶輕軌三號線紅旗河溝車站工程為依

2、托,運用文獻調查、數(shù)值分析、現(xiàn)場實驗等方法展開對大斷面紅旗河溝淺埋暗挖隧道的施工力學研究。主要內容如下:
　　 (1)收集了國內外大斷面隧道及地下暗挖車站建設和研究信息,明確了國內大斷面淺埋暗挖隧道研究的不足和建設發(fā)展趨勢,依托重慶紅旗河溝車站工程,明確本文研究目的和方向。
　　 (2)引入了淺埋地表沉降的極限位移的控制標準和評價圍巖屈服程度的標準,得到紅旗河溝淺埋暗挖車站施工時極限地表沉降值為72mm;并運用屈服接近度

3、評價了施工過程中圍巖的屈服程度,為施工提供指導。
　　 (3)針對紅旗河溝車站的淺埋超大斷面的特點,提出適合于實際操作的雙側壁導坑法與上下分導坑開挖工法兩種施工工法,結合數(shù)值模擬結果,對比了兩種工法的適用性,得到上下分導坑法更適用于本工程。
　　 (4)綜合對比分析數(shù)值模擬和監(jiān)控量測數(shù)據(jù)可得,上下分導坑開挖工法在施工過程中圍巖及結構的位移和受力特點如下:
　　 ①隨著隧道開挖各工序的進行地表沉降和拱頂沉降變化規(guī)律

4、相近,上、下分導坑的開挖對沉降值影響較小,核心土上臺階開挖對沉降影響最大。中間巖梁對限制洞周水平位移起到很大的作用,洞周水平收斂位移主要發(fā)生在巖梁解除后。
　　 ②隧道各點還處于未開挖的圍巖中時,開挖步序對其應力影響不大;上分導坑、下分導坑開挖對圍巖應力影響的范圍和程度不大,巖梁解除后,腰墻處圍巖拉應減小,壓應力增加,核心土上臺階開挖后,拱部圍巖應力發(fā)生了較大范圍的重分布,拱頂由以受壓轉變?yōu)槭芾瓰橹?拱腳及墻腳處壓應力都有增加。

5、
　　 ③隧道在開挖過程中,腰墻及墻腳處圍巖受到影響的深度約為20m;因為淺埋的原因,拱部圍巖均受到不同程度的擾動,拱部圍巖的第一主應力變化較大,第三主應力變化較小。
　　 ④由屈服接近度可以看出圍巖在開挖的過程中沒有出現(xiàn)屈服,但下分導坑洞直墻處圍巖和核心土巖柱更接近屈服,施工時應該加強監(jiān)測和支護。
　　 (5)監(jiān)控量測作為指導新奧法施工的重要手段,將為研究紅旗河溝結構受力特征和完善淺埋暗挖隧道結構設計理論提供可