半成岩地区车站附属隧道开挖变形规律研究

来源 :石家庄铁道大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:shoolove
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本文以南宁轨道交通3号线青秀山站复杂隧道群暗挖施工为依托,运用大型有限元软件MIDAS/GTS NX建立了车站整体模型,对车站站厅与下方行车主隧道之间的附属隧道群施工进行了施工模拟。通过数值模型的计算结果,得到了斜扶梯隧道的施工对于围岩的主要影响范围为隧道上方到站厅之间的区域,由于隧道走向的原因,对于围岩的扰动是持续性的。对比了CD法、CRD法以及台阶法三种施工方法,对于隧道自身结构来说,不同开挖方法造成的隧道衬砌结构在X、Y、Z三个方向的位移以及受力都是随着隧道埋深的增加而增加,且在斜扶梯隧道线型由斜向下转为水平的区域,衬砌结构的受力情况复杂,位移分布不均匀,容易产生应力集中现象。三种施工方法中CD法与CRD法对于该工程条件下的斜扶梯隧道施工产生的影响基本上相同,而台阶法因为开挖面积大,对于围岩的扰动较大容易使衬砌结构产生较大的变形。考虑到施工难度以及时间和经济成本,用CD法开挖斜扶梯隧道较为合适。通过比较不同的开挖进尺下斜扶梯隧道的位移以及应力变化情况,得出大的开挖进尺对于隧道衬砌结构的稳定性会产生显著的影响,特别是在隧道线型改变的位置。若在工期条件允许的情况下尽可能采用小的开挖进尺进行施工,对于隧道安全有利。斜扶梯隧道的开挖对于横通道会产生较大的影响,且在破洞后会产生较大的拉应力集中,需要在施工过程中加强对于横通道的监测以及在破洞处设置抗拉钢筋。对于竖井与斜扶梯隧道的开挖顺序做了对比,先开挖斜扶梯隧道并且施做二衬后再施做竖井对于结构的整体稳定性有利。竖井施工对于既有结构的影响主要在于在连接口的位置产生了较大的拉力,需要对该位置进行加强。
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