超宽大断面浅埋暗挖施工地下管群保护的研究

论文摘要

城市地下结构工程施工中,采用暗挖法可以最大限度地减少对周边环境的影响,同时保证城市地面交通的畅通和地下管线的正常使用。对于超宽跨度的地下结构,在保证地下结构工程施工安全、质量、进度,在控制造价的基础之上,必须采取必要的各种措施确保地下管群的安全及其正常使用。深圳市中信广场地下商场B区属于地下平顶直墙结构,跨度达到27.7m,超大断面、浅埋是工程特点之一；地下管线密布,如何保护管群并保证地下管群的正常使用,这是本项目难点。本文在查阅大量资料的基础上,结合前人的理论,运用数值分析的方法,结合工程施工试验和实践,最终采用“以大管棚超前支护和小导管补充注浆加固、分上下8个导洞、各导洞互相错开、短台阶开挖、洞内排水”的综合施工方案,确保了道路路面环境及交通安全,确保了地下管群的安全及正常使用。本文利用数值分析和有限元分析理论,结合现场试验,确定综合施工方案的研究手段,以及在在超宽断面平顶直墙成功的施工案例,为地下类似施工环境提供可以借鉴的经验。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 概述
• 1.1 引言
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 大跨度平顶隧道施工技术理论研究
• 1.2.2 暗挖矿山法在平顶直墙式地下结构工程的应用
• 1.2.3 地层的移动和变形与地下工程施工的关系
• 1.3 本文的研究内容和方法
• 1.3.1 研究内容
• 1.3.2 研究方法
• 第二章 浅埋暗挖及管线保护的基本原理
• 2.1 浅埋暗挖法基本原理
• 2.2 浅埋暗挖法关键技术
• 2.2.1 采用改造的方式,可以提高地层的自稳能力
• 2.2.2 开挖及初期支护是施作地下工程的关键
• 2.2.3 浅埋暗挖的保证措施少不了围岩的监控量测
• 2.3 地下结构施工对邻近管线的影响
• 2.4 对管线有效的保护方法
• 第三章 深圳中信广场地下商场B区项目概况
• 3.1 本文所研究的项目概况
• 3.2 工程地质条件与水文条件
• 3.2.1 工程地质条件
• 3.2.2 水文地质条件
• 3.3 施工范围内地下管群
• 3.4 本项目特点及难点
• 第四章 隧道施工对管群影响的数值分析
• 4.1 数值模拟分析的基本理论
• 4.1.1 有限元方法的基本原理和实施步骤
• 4.1.2 岩土弹塑性本构关系的基本理论
• 4.1.3 求解弹塑性问题
• 4.1.4 大变形问题的有限元分析
• 4.1.5 隧道及地下工程开挖释放荷载的确定
• 4.2 地下商场开挖下管线的性状分析
• 4.2.1 管线的受力机理
• 4.2.2 管线的研究方法
• 4.2.3 管线控制基准
• 4.2.4 三维有限元分析
• 4.3 影响地下管线位移的因素分析
• 4.3.1 地下管线离隧道远近对其位移的影响
• 4.3.2 管材对管线位移的影响
• 4.3.3 管线下卧土层土质的影响
• 4.3.4 地下管线埋深的影响
• 4.3.5 弹性模量影响位移
• 4.4 对柔性接口管线的计算和分析
• 4.4.1 对柔性接口管线的计算的原理
• 4.4.2 计算模型及结果
• 4.5 地下管线安全性判别
• 4.5.1 刚性管安全判定
• 4.5.2 柔性接口管道安全判定
• 4.6 用措施对地下管线进行保护
• 4.6.1 地下管线底部土体加固对地下管线位移的影响
• 4.6.2 地下管线侧向土体加固对地下管线位移的影响
• 4.6.3 支护对减少地下管线位移的效果
• 4.7 地下管线监测与施工保护
• 4.8 小结
• 第五章 超宽大断面施工管群保护施工控制技术
• 5.1 选择施工方式所需要考虑的因素
• 5.2 施工方案的优化
• 5.2.1 分步开挖方案的比选
• 5.2.2 超前预加固方案的比选
• 5.2.3 施工方案的比选
• 5.2.4 开挖长度优化
• 第六章 监控量测及信息反馈
• 6.1 量测目的
• 6.2 地下管线位移量测
• 6.3 管线变形的预警值和监测目标值
• 6.4 监控量测的成果与分析
• 第七章 结论
• 7.1 研究成果
• 7.2 应用价值
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历