黄土地区大断面地铁车站暗挖工法研究

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1、分类号:TU410710-2015221089专业硕士学位论文黄土地区大断面地铁车站暗挖工法研究张仕硕导师姓名职称张宏光副教授专业学位类别申请学位级别硕士建筑与土木工程及领域名称论文提交日期2018年4月17日论文答辩日期2018年5月13日学位授予单位长安大学StudyontheUndergroundExcavationoflargesectionsubwaystationinLoessAreaADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：ZhangShishuoSupervisor：Zh

2、angHongguangChang’anUniversity,Xi’an,ChinaII摘要随着中国城市化进度加快，我国地下轨道交通迎来了大发展时期。在地下轨道交通建设中地铁车站具有跨度大、工序繁多、上部地表对沉降敏感等特点，而暗挖地铁车站在施工中结构受力变化复杂，同时黄土在我国有着广泛的分布，在黄土地层中修建大断面洞室，其受力和变形具有明显的黄土工程特性，所以有必要对黄土地层地铁车站施工过程中结构和土体的变化规律进行研究。本文以某城市地铁一号线长城桥车站为依托工程，利用室内模型试验和数值模拟对黄土围岩条件下浅埋暗挖大断面三连拱地铁车站进行研究。针

3、对原型黄土和隧道衬砌不规则大断面，配置了模型黄土和灌注出满足性能指标要求的石膏隧道模型；进行了柱洞法、中洞法开挖工法试验。重点研究在不同开挖工法、不同加固条件下地表沉降、衬砌应力、围岩压力的变化过程。同时根据依托工程进行了柱洞法开挖三连拱隧道的数值模拟分析，研究了典型施工阶段下结构的受力变化、超前加固抑制地层和地表沉降效果、顶纵梁偏转规律。得出以下结论：（1）柱洞法相对于中洞法在地表沉降控制、衬砌应力控制等方面均具有一定优势。（2）在大断面暗挖车站施工过程中超前加固对于缓解初衬拱肩拱脚应力集中、减小导洞开挖引起的偏心现象、减小松动土压力、减小地表沉

4、降、减小地层沉降都有着很好的效果。（3）由于开挖先后不同，左右洞初衬的衬砌应力、围岩压力会有差异，可以适当减小开挖进尺缓解不平衡现象。（4）三连拱二衬的薄弱位置位于顶部V型槽底部，应加强此处配筋和防水。（5）顶纵梁在中洞开挖后二衬施作前有倾覆可能，临时钢撑和中洞二衬都有利于抑制纵梁横向位移，临时钢撑须做到随挖随支，条件允许情况下提前中洞二衬的施作。关键词：浅埋暗挖，黄土地层，大断面车站，施工工序，室内模型试验，数值模拟IAbstractWiththeaccelerationofChina'surbanizationprocess,theunderg

5、roundrailtransitinChinahasenteredaperiodofgreatdevelopment.Intheconstructionofundergroundrailtransit,thesubwaystationhasthecharacteristicsoflargespan,variousprocesses,andthesensitivityoftheuppersurfacetothesettlement.Amongthem,theundergroundexcavationsubwaystationhasbecomeahea

6、vyanddifficultconstructionobjectduetothecomplicatedstructuralcharacteristicsofthestructureduringconstruction,soitisnecessarytostudythechangeruleofstructureandsoilmassintheconstructionprocessofsubwaystationinloessstratum.Thisarticlebasedonthesomewherelinetwometro,Changchengqiao

7、station’spile-holeexcavationmethod,usestaticmodeltestboxtocarryoutresearchonthree-archtunnelexcavationencircledbytheloess,aimedatthecharacteristicsoftheprototypeloess,thisarticlesuccessfullyconfiguredthemodelloess,aimedatIrregularsection，gypsumtunnelmodelissuccessfullyperfused

8、，anditmeettherequirementofperformanceindex，thencarryouttheexp