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大跨小净距双孔隧道合理拆撑步长控制研究

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摘要

近年来，随着我国交通运输建设事业的高速发展以及隧道与地下工程施工技术水平的不断提高，国内已经成功修建了一些复杂的浅埋大跨隧道。但是，目前对隧道力学行为的研究一般局限于开挖过程，如隧道开挖地表沉降控制、施工工序、隧道的稳定性、中隔墙的加固措施等。在施工过程中临时支撑的拆除时机，方法以及拆除的步长，对隧道结构的安全性与围岩的稳定性具有很大的影响。本文正是基于这点而展开研究。
　　 论文以深圳麒麟山隧道重要工程为背景，着重分析影响隧道临时支护拆除的因素，即：拆除过程所引起的位移沉降，拆除过程中的衬砌应力分布，剩余钢架的安全稳定性等，并对这些因素进行分析，找出他们之间的内在联系和规律。在不同的方案当中，运用位移相对比较法，辅之以安全稳定性原则，应力分布的情况来确定合理的拆撑步长。主要研究内容包括以下三个方面：
　　 (1)采用有限元法对大跨复杂隧道在浅埋软弱围岩地段的施工方案进行数值分析，对临时支护的拆除拟定了四种拆除顺序，对每种拆除顺序所引起的位移沉降，衬砌应力分布，剩余临时钢架的稳定性进行了分析比较，采用李彰明教授提出的相对比较法确定出了先横撑后竖撑，左洞先左侧后右侧，右洞先右侧后左侧的拆除顺序。
　　 (2)通过三维空间有限元模型采用二维分析中所得合理的拆除的顺序对隧道临时支护的拆除过程进行模拟，分别拟定四种拆撑步长，一次性分别拆除临时支撑6m、9m、12m与15m。对每种拆撑步长所引起的位移沉降，衬砌应力分布情况，剩余临时钢架的安全稳定性进行分析，采用数值对比分析的方法来确定方案中的最佳方案，提出纵向一次性拆除支撑的合理步长。
　　 (3)对隧道施工期间的现场原位监测结果分析，分析隧道开挖期间围岩收敛变形，并与数值模拟进行对比分析，为隧道安全施工和支护参数的调整提供理论依据和技术指导。

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