超小中夹岩厚度条件下既有隧道力学特性研究建筑与土木工程专业论文.docxVIP

摘 摘 要 根据《国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》，我国“十三五”期间将 加强重大基础设施建设，高铁营业里程达到3万公里、覆盖80％以上的大城市， 新建改建高速公路通车里程约3万公里。伴随中国城镇化的发展，交通拥堵问题 日益突出，解决城市交通问题，城市隧道的修建是缓和城市交通拥堵问题的重要 手段。由于地下空间开发受到限界、既有建筑物等各种条件的限制，更为复杂的 超小中夹岩立体交叉隧道也已出现，并逐渐增多。针对超小中加岩厚度条件下， 既有隧道由于新建隧道引起的结构力学特性研究十分缺乏。本文在查阅大量文献 的基础上利用三维数值模拟软件midas GTS，通过交叉角度、围岩等级和开挖顺序 等变量，对既有隧道由于新建隧道引起的结构力学特性进行研究，具体研究内容 如下： ①基于三维数值模拟32种工况，对比分析新建隧道引起既有隧道竖向位移 场和横向位移场变化，研究既有隧道位移场变化规律。 ②基于衬砌结构力学分析特点，确定以第一主应力盯l和第三主应力cr3作为 研究衬砌力学特性控制指标，通过对比分析新建隧道引起既有隧道第一主应力盯1 和第三主应力国变化，研究既有隧道应力场变化规律。 ③基于二次衬砌结构破坏多为混凝土破坏，参考国内外有关规范，确定了新 建隧道对既有隧道强影响区、弱影响区和无影响区的划分阈值。混凝土C25(二次 衬砌采用型号)抗拉强度设计值萨1．27MPa和抗压强度设计值伊1 1．9MPa，以0．05 倍^(63．5kPa)和O．025倍无(31．75kPa)作为第一主应力仃1划分既有隧道强影响 区、弱影响区和无影响区的分界值；以．0．05倍疋(．595妞a)和。0．025倍疋(．297婶a) 作为第三主应力o3划分既有隧道强影响区、弱影响区和无影响区的分界值。 ④根据新建隧道对既有隧道影响区的划分准则，首次针对超小中夹岩厚度条 件，确定了新建隧道对既有隧道影响区长度，同时，把既有隧道竖向位移和横向 位移的收敛范围以定性分析结果作为既有隧道影响区划分的参考。研究结论可作 为今后类似工程设计和施工的参考。 关键词：超小中加岩，立交隧道，既有隧道，影响分区 万方数据 According According to the State Council prepared by the national economic and social development of the 1 3th me—year plan(draft)by 2020，gross domestic product and per capita income of urban and rural residents by 20 1 0,’Thirteen—Five”period of annual economic growth above 6．5％，stren舀hen the construction of major infrastructure, high-speed rail mileage of more than 30，000 kilometers，covering 80％of the big cities， new rebuilt the highway traffic mileage of about 30，000 km．With file development of China’S urbanization，traffic congestion has become an acute problem，solve the traffic problems in cities，urlxm construction of the tunnel is an important means of easing urban traffic congestion．Because of underground space development clearance restrictions，existing buildings and other conditions，more complex interchange of small clips in Rock Tunnel have also appeared，and is gradualy increasing．Add rock thickness in the ultra small condj：tion，existing tunnel mechanical characteristics is scarce due to the new tunnel．Based on a large number of documents using three—dimensional nu