【硕士】城市小净距隧道施工环境影响控制技术研究【2009】

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内容简介

　　学科专业：地下工程　　授予学位：工学硕士　　学位授予单位：北京交通大学　　学位年度： 2009年　　随着我国国民经济的迅速发展，城市人口规模不断扩大，为缓解交通压力，大量的城市隧道需要修建。由于城市空间资源紧张，周边环境复杂，对城市小净距隧道施工过程中如何控制对环境的影响提出了较高要求。其中主要有下穿建筑物过程中对建筑物沉降的控制、爆破振动对衬砌结构以及地表建筑物影响的控制。　　本文研究背景为厦门机场路JC3标隧道，该隧道为浅埋大跨小净距隧道，下穿密集建筑群，地质条件复杂，存在建筑物沉降控制、爆破振动控制等众多施工难点，是典型的城市小净距隧道。依托于该隧道工程，利用理论分析、数值模拟和现场监测等相结合的方法，对城市小净距隧道施工过程中的建筑物沉降控制和爆破振动控制做了系统的研究，主要有：　　(1)总结分析了建筑物沉降的主要因素及控制技术，对常用的几种控制措施进行了数值模拟分析，对比了各自的控制效果，为方案的选择提供参考。由于隧道开挖是一个动态的过程，提出在静态控制措施基础上进行跟踪注浆，动态地控制建筑物的沉降，并分析了注浆抬升的机理及特点。　　(2)通过厦门机场路JC3标隧道下穿建筑物的工程实践，总结了建筑物沉降措施的主要施工方法。认为在建筑物下进行注浆管棚和全断面注浆对建筑物沉降控制效果较好。合理的施工步序调整有利于控制建筑物的差异沉降。通过实践对比及监测分析，动态跟踪注浆具有良好的控制效果，其中地表跟踪注浆比洞内跟踪注浆效果更显著，提出在对沉降控制严格且有场地条件的情况下尽量采用地表跟踪注浆，并分析了实现动态注浆有效稳定抬升的基本条件。　　(3)通过数值模拟研究了城市小净距隧道施工过程中后行洞爆破对先行洞衬砌结构的影响。二维计算中研究了先行洞不同支护状态、后行洞不同开挖方式以及不同净距各种工况条件下爆破振动对衬砌结构的影响。三维计算中分析了爆破振动对衬砌结构在纵向范围内的影响，并提出了二次衬砌浇筑的合理时机。　　(4)总结文献资料，分析了爆破振动对结构物的影响。利用现场监测，数据回归了爆破振动在该地层条件下的传播规律，为爆破方案设计提供参考。根据现场埋深逐渐变小的情况，为保证地表建筑物的安全，对原有爆破参数进行了优化，成功将爆破振动控制在lcm／s以下。　　

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