超前导坑再扩挖隧道施工方法研究

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1、分类号U416单位代码10618密级公开学号2120086050硕士学位论文超前导坑再扩挖隧道施工方法研究研究生姓名：全桂杰导师姓名及职称：高峰教授申请学位类别工学硕士学位授予单位重庆交通大学一级学科名称土木工程论文提交日期2015年4月20日二级学科名称桥梁与隧道工程论文答辩日期2015年6月2日2015年4月20日StudyOnExpansion-TunnelingMethodWithAdvanceheadingInTunnelConstructionADissertationSubmitte

2、dfortheDegreeofMasterCandidate：QuanGuijieSupervisor：Prof.GaoFengChongqingJiaotongUniversity,Chongqing,China重庆交通大学学位论文原创性禾明，本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中！Ｍ明确方式标明。本人完

3、全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期（？：兴／月／日重庆交通大学学位论文版权使巧授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被査阅和借阅。本人授权重庆交通大学可Ｗ将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索，可レッ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本人学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并进行信息服务

4、（、发行包括但不限于汇编、复制、信息网络传播等），同时本人保留在其他媒体发表论文的权利。学位论文作者签名；指导教师签名文／日期ｎ；年／月／日日期；年＾月／〇日本人同意将本学位论文提交至中国学术期刊（光盘版）电子杂志社ＣＮＫＩ系列数据库中全文发布，并按《中国优秀博硕±学位论文全文数据库出版章程》规定享受相关权益。＾学位论文作者签名；指导教师签名曰期；年／月户曰曰期＞｜加分。卑月摘要随着我国交通行业的快速发展，全国兴起了隧道建设的高潮，越来越多的大断面隧道相继

5、涌现，加之全国各地的地铁轻轨建设也陆续上马，这些分布在城市中心的大断面隧道对于隧道施工过程中的围岩稳定和爆破振动提出了更高的要求。超前导坑再扩挖工法能够减少对未开挖围岩的扰动，维持围岩的稳定。同时超前导坑再扩挖工法以其在爆破减震方面的独特优势，日益被人们认识和接受。另外超前导坑再扩挖工法可以利用TBM机开挖先行导坑，再用钻爆法扩大至设计断面。由于TBM机的直径不依赖于隧道设计断面，所以可以比较好的解决TBM机的循环使用问题。由于对超前导坑再扩挖工法的研究还比较少，所以本文对于这种工法进行了研究，主

6、要研究内容和研究成果如下：①详细介绍了超前导坑再扩挖工法国内外研究的现状和目前存在的问题，从而确定了本文研究的方向。②对超前导坑法的施工流程、优缺点以及施工过程中应该注意的事项进行了简要的阐述，然后从适用条件、工期、造价等方面将超前导坑再扩挖工法与其他施工方法进行对比，对超前导坑再扩挖工法特点进行了进一步阐述。③对于导坑开挖完成之后主隧道的扩挖问题，本文中提出了三种施工方案，并就四级和五级围岩条件下应用ANSYS程序对三种扩挖方案进行了模拟分析。对各工况隧道关键点的变形和应力进行了对比分析，提出了

7、三种扩挖方案分别适用的围岩地质条件。④从理论和对试验数据的分析论证了导坑的作用：导坑为爆破作业提供了临空面，可以减小对未开挖岩体的扰动，起到减震的作用，同时可以减少隧道的炸药使用量。⑤与全断面爆破开挖相对比，利用ANSYS/LS-DYNA软件分别就超前导坑再扩挖工法炸药量降低10%、20%和30%三种情况研究了炸药量降低值与振动速度的关系，从而对工程实践提供理论指导。⑥针对某超前导坑法施作的隧道工程实例进行了数值模拟。关键字：超前导坑，扩挖，减震，炸药量，临空面IABSTRACTWiththera

8、piddevelopmentofChinesetransportationindustry,thetunnelconstructionhasenteredintoaclimaxinourcountry.Moreandmorelargecross-sectiontunnelshavesprungup,what’smore,theprojectsofmetroandlightrailarebuiltinsomebiggercities.Theselargecross-sectiontu