既有隧道在下穿新建隧道影響下的力學(xué)特性研究.pdf

1、城市化水平的提高帶來了地下空間的快速發(fā)展，地下立交的出現(xiàn)解決了交通擁擠的問題。而地下立交通常處于城市繁華地段、結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜、臨近建筑物多、人員密集、隧道線路之間縱橫交錯，因此必然會帶來與施工相關(guān)的一系列問題，例如隧道臨近建筑物施工，兩并行隧道的施工，新建隧道上跨既有隧道，新建隧道下穿既有隧道等近接施工問題。本文站在前人的肩膀上，以規(guī)劃中的重慶朝天門兩江隧道工程為依托，采用理論分析與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，分析討論新建隧道正交下穿既有隧道的

2、動態(tài)施工過程以及在不同中夾巖厚度條件下，既有隧道發(fā)生的一系列力學(xué)行為的變化規(guī)律。主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:
　　①系統(tǒng)介紹了近代以來隧道近接施工的研究方法，得出數(shù)值模擬、理論研究、試驗研究相結(jié)合是較合理的方法?？偨Y(jié)了近接施工隧道開挖力學(xué)的基本原理，理論上分析了隧道在開挖過程中的應(yīng)力、位移的變化、有支護狀態(tài)下的應(yīng)力分區(qū)以及支護對洞室周邊位移的影響。理論分析得出隧道開挖后，拱頂?shù)南鲁廖灰拼笥趥?cè)壁發(fā)生的位移，圍巖條件是劃分隧道開挖影響區(qū)域

3、的一個重要因素。
　　②有限元模擬新建隧道正交下穿既有隧道的動態(tài)施工過程，主要分析了既有隧道縱向典型斷面上的變化規(guī)律，包括拱項、拱底的豎向位移和拱腰的水平位移，交叉部位圍巖應(yīng)力變化和支護結(jié)構(gòu)彎矩變化情況。既有隧道拱底圍巖出現(xiàn)拉應(yīng)力，且在新建隧道開挖至交叉部位時，此時拉應(yīng)力最大。既有隧道拱腰處圍巖壓應(yīng)力在新建隧道通過交叉部位前增大，通過交叉部位后減小。既有隧道斷面距離交叉部位越近，其受到開挖的影響越大。
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4、道在三種中夾巖厚度條件下正交下穿既有隧道過程，分析其對既有隧道典型斷面上的位移、軸力、彎矩的影響以及交叉部位圍巖的應(yīng)力變化情況。兩隧道之間的中夾巖厚度對既有隧道拱項的豎向位移影響較大。中夾巖厚度越小，既有隧道各斷面軸力變化越大。從既有隧道的拱底和拱腰發(fā)生的位移的角度來說，兩隧道的中夾巖厚度較大時，新建隧道的開挖對既有隧道的影響區(qū)域大，但是力度小;兩隧道的中夾巖厚度較小時，新建隧道的開挖對既有隧道的影響區(qū)域小，但是力度大。
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