初支拱盖暗挖地铁车站施工变形规律及控制研究

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1、密级：公开工学硕士学位论文初支拱盖暗挖地铁车站施工变形规律及控制研究StudyonDeformationLawandControlofSubwayStationExcavationUsingPrimarySupportArchCoverMethod培养单位：土木工程学院专业：道路与铁道工程研究生：汤庆乐指导教师：李向国教副授指导教师：李向强副教授二○一八年六月独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得石家庄铁道大学或其它教育机构的学位或证书而使用

2、过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：日期：关于论文使用授权的说明本人完全了解石家庄铁道大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅，同意学校将论文加入《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》和编入《中国学位论文全文数据库》。本人授权石家庄铁道大学，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。(保密的论文在解密后应遵守此规定)作者签名：日期：导师签名：日期：摘要贵阳市位于上软下硬地层，市内很多地铁车站整体位于白云岩之中。鉴于采用软土地区常用的暗挖工

3、法过于保守，建设者提出了初支拱盖法。初支拱盖法是一种新颖的开挖支护形式，其开挖工法及开挖过程围岩稳定性特征有待研究。针对贵阳市油榨街车站，采用现场试验、数值仿真等分析方法，以地表沉降、支护变形为主要研究指标，深入研究初支拱盖法开挖过程力学行为及适用性。本文主要工作及创新成果如下：(1)依托贵阳市油榨街车站初支拱盖法开挖工程实例，开展现场试验，在开挖过程中对地表沉降、车站洞内净空收敛、拱顶下沉进行实时监测。数据表明，车站开挖引起的地表沉降量和收敛及拱顶下沉基本达到国家规范标准及施工要求，表明了初支拱盖法在此类地层中的适用性。(2)建立采用初支拱盖法开挖的地铁车站的有限元数值计算模型，按照现场

4、施工工序对车站开挖进行仿真，计算车站在施工过程中的地表沉降、洞内净空收敛、拱顶下沉，底板竖向位移等随施工过程的变化，并与现场监测数据进行对比分析，得出结论如下：①数值计算结果和监测结果基本吻合，验证了数值模型的正确性；②结合地表沉降和洞内拱顶沉降及净空收敛等仿真计算结果，并与现场实测数据进行比对得出，临时支撑的拆除及核心土的开挖引起的车站结构和地表变形量最大，为最重要的工序。左右导洞的开挖对车站结构和上方地表影响最小。(3)采用有限元分析模型，对地铁车站施工工法进行了优化，结果表明：减小进尺长度和增加支护刚度能明显减小施工过程中的围岩及支护变形速率和总变形量，在此基础上对初支拱盖法施工参数

5、进行了优化。以上研究对分析初支拱盖法开挖地铁车站过程中地铁车站的变形规律，完善和优化初支拱盖法开挖的施工设计有重要指导意义。关键词：初支拱盖法；暗挖车站；变形规律；有限元分析AbstractGuiyangislocatedinthe"soft-upperandhard-lower"strataandmanymetrostationsarelocatedintheDolomitesasawholeinthecity.Inviewofthatsoftsoilexactionmethodistooconservative,theconstructorsputforwardtheprimarysu

6、pportarchcovermethod.Theprimarysupportarchcovermethodisanovelofexcavationandsupportanditsexcavationmethodandsurroundingrockstabilitycharacteristicsduringtheexcavationprocessremaintobestudied.FortheYouzhaStreetStationinGuiyang,accordingtothemethodsoffieldtestandnumericalsimulation,bytakinggroundsur

7、facesettlementanddeformationasthemainresearchindication,thispaperstudymechanicalbehaviorduringexcavationandapplicabilityoftheprimarysupportarchcovermethod.Inthispaper,theinnovationandresultsareasfollows:(1)Relyin