小半径叠落地铁隧道下穿高铁暗挖施工稳定性研究开题报告
2020-04-21 16:09:47
1. 研究目的与意义(文献综述)
随着我国城市建设的快速发展,城市人口剧增,交通拥堵、土地资源紧缺等问题日益显现。地铁交通具有快速、安全、节省地面空间等显著优势,近年来在我国大中城市迅速发展,势必存在大量小半径隧道,对盾构掘进施工和隧道稳定控制造成困难。同时,随着高铁技术的日臻成熟,城际高速铁路建设迅猛,因而产生了大量地铁隧道下穿高铁线路的区段。高铁采用无砟轨道技术,对轨道平顺性和路基沉降变形要求极为严苛,这对下穿地铁施工稳定控制与监测技术提出严峻考验。因此,地铁盾构下穿高速铁路路基工程成为地铁建设亟需解决的重要课题。
盾构掘进会对周围地层产生扰动,改变地层应力分布,从而对上覆或临近既有建构筑物产生影响,其力学响应机制涉及盾构、地层和既有建构筑物三者之间的共同作用。盾构施工对周围地层土体的扰动,主要表现为挤压和松动效应、加卸载效应、孔隙水压波动效应,从而引起地层力学结构特征变异、地层变形等工程问题。小半径、长距离叠落隧道施工存在较大安全风险,盾构掘进会对周边土体产生剧烈扰动,重叠隧道间的相互影响较大,施工过程中如控制不当,极易发生安全事故。小半径隧道掘进时,盾构掘进反力架及负环管片受力复杂、存在偏心力,反力架和负环管片结构易因局部应力集中而失稳导致倾覆;盾构易跑偏,管片易被挤裂。盾构始发洞门与盾构始发方向不垂直,盾构刀盘受力不均,盾构易跑偏,隧道轴线控制困难。
2. 研究的基本内容与方案
(1)小半径叠落地铁隧道下穿高铁暗挖施工稳定性研究国内外现状;
(2)城市地铁小半径隧道下穿重要建构筑物稳定分析与控制分析;
(3)小半径叠落地铁隧道下穿高铁地层变形机制研究;
3. 研究计划与安排
第2~4周:根据要求做好论文准备,收集相关资料,做出开题报告;
第5周:查阅关于城市地铁小半径隧道下穿重要建构筑物稳定分析与控制;深入理解小半径叠落地铁隧道下穿高铁地层变形机制;
第6~9周:学习有限单元计算程序,确定数值模拟方案;
4. 参考文献(12篇以上)
(1)叶雅图,王世君,王 琪. 小半径上下重叠地铁盾构隧道设计与施工[j].地下空间与工程学报,2008,4(4):696-733.
(2)赵欣. 深圳地铁九号线某区间隧道地表沉降控制研究[d],湖北工业大学,2017.
(3)游春华. 隧道近接施工的力学原理及工程应用研究[d].武汉大学,2013.