既有隧道扩挖改造的施工控制及数值模拟研究

作     者：刘明辉 殷爱国 郭伟 LIU Ming-hui;YIN Ai-guo;GUO Wei

作者机构：华北水利水电大学郑州450045 中铁七局集团有限公司郑州450016 

基　　金：国家自然科学基金(51308214) 

出 版 物：《铁道工程学报》 (Journal of Railway Engineering Society)

年 卷 期：2014年第31卷第11期

页      码：98-103页

摘      要：研究目的:由于既有人防隧道的扩挖改造施工在国内鲜有实例,本文综合应用监控量测技术和有限元分析理论,模拟研究结构单双侧扩挖动态掘进各阶段的位移、变形及受力特征,并将数值模拟结果与实测结果进行了对比分析,通过完善施工方案并加强施工控制,保证施工安全。研究结论:(1)单、双侧扩挖造成的地表最大沉降值、围岩结构应力等主要指标均满足规范和设计要求,表明制定的施工方案合理;(2)随着整个隧洞的扩挖,围岩结构呈拉应力减小、压应力增加的趋势,其最大拉应力在施作初期支护和临时支撑时剧减,其最大压应力在顶部结构凿除时剧增;(3)单侧扩挖每次凿除2 m既有结构,地表的最大沉降值达到15.10 mm,而双侧扩挖每次凿除1 m既有结构,地表的最大沉降值达到23.67 mm,此值非常接近设计警戒值(24 mm),施工的时候应该严格控制;(4)提出了采用临时竖撑预支加固、先侧墙后仰拱、径向注浆、管棚支护和跳槽扩挖等施工方法和措施,使既有结构内力变化在可控范围内,有效地控制了拱顶沉降、仰拱上浮和地层位移,保障了结构和施工安全;(5)通过总结既有人防隧道扩挖改造施工过程中围岩、地表、衬砌结构等的变形规律,为同类工程的设计和施工提供借鉴。

主 题 词：人防隧道 扩挖改造 施工控制 数值模拟 跳槽施工 

学科分类：081302[081302] 08[工学] 0802[工学-机械学] 0813[工学-化工与制药类] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.3969/j.issn.1006-2106.2014.11.020

馆 藏 号：203751154...