【硕士】小间距隧道施工的现场实测与物理模型试验和数值模拟结果的对比研究【2007】

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内容简介

　　学科专业：结构工程　　授予学位：工学硕士　　学位授予单位：同济大学土木工程学院　　学位年度： 2007年　　小间距隧道是一种特殊的隧道形式，其双线净间距介于小净距隧道和双线分离式隧道之间，由于具有地形条件限制小、线形顺畅、占地较少、施工周期较短和工程造价相对较低等优点，近些年逐渐受到工程界的重视，但当前国内针对小问距隧道设计施工的研究资料较少，特别是对于软岩条件下浅埋错台偏压的小间距隧道的研究还很不足。　　本文以云南省平年隧道为工程背景和主要研究对象，应用现场量测、物理模型试验，数值模拟等手段，通过对双线净间距大于lOm的错台偏压小间距隧道施工过程中产生的物理、力学效应进行系统的分析，重点研究了错台偏压小间距隧道的合理施工顺序、施工力学形态、施工过程中双线相互影响以及中间岩柱的稳定性等。研究取得的结论主要有：　　(1)当前国内外对小间距隧道的研究主要集中在软岩地区，主要研究内容是净距优化研究、双线相互影响研究、施工工艺研究、围岩与中间岩柱的稳定性研究、既有隧道的安全性研究等几个方面；　　(2)通过对平年小间距隧道现场监测，发现其围岩变形主要以弹性为主，围岩变形存在明显的空间效应，不同深度测点的内部位移与此点至洞壁距离存在较明显的线性关系；　　(3)通过对平年小间距隧道的动态反馈预测，发现动态预测曲线与实测曲线走向规律基本相同，相对误差可控制在15％以内，这说明对于错台偏压的小间距隧道，TSSP程序同样适用；　　(4)对于左洞：先开挖右洞时左洞对左洞的地表和深层沉降影响均大于先开挖左洞时右洞对左洞的地表和深层沉降影响；无论先开挖右洞还是先开挖左洞，后开挖洞对左洞的地表和深层沉降的影响都比先开挖洞对左洞的影响大；　　(5)后开挖洞对先开挖洞的影响：先开挖右洞时后开挖洞(左洞)对先开挖洞(右洞)的地表和深层沉降影响均大于先开挖左洞时后开挖洞(右洞)对先开挖洞(左洞)的地表和深层沉降影响；　　(6)中间岩柱的影响：先开挖右洞时中间岩柱的最终地表和深层沉降均大于先开挖左洞时中间岩柱最终地表和深层沉降；不论先开挖左洞还是先开挖右洞，中间岩柱上部岩体主要承受水平应力，下部岩体主要承受竖向应力；　　(7)对于浅理偏压错台的小间距隧道，先开挖左洞后开挖右洞比较有利。　　

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