黄土地区暗挖通道近距离上跨既有地铁隧道变形和力学特征研究

摘要

随着城市地铁修建的越来越多，必然会遭遇到新建地铁隧道、过街通道等构筑物穿越既有地铁隧道的情况，仅西安地区近年来完成的穿越既有地铁隧道工程就有多处。然而，通过调查和翻阅大量文献了解到针对黄土地区近距离上跨既有地铁隧道的相关研究较少，因此，很有必要对其展开研究。
　　本文以西安地铁三号线太白南路站Ⅲ-C至Ⅱ-B间暗挖过街通道近距离上跨既有地铁三号线为依托工程，通过现场测试、数值模拟的方法，对暗挖通道近距离上跨施工过程中既有地铁隧道初支与二衬间接触压力、二衬混凝土应力、拱顶下沉、周边收敛及地表沉降等变形和力学特征进行研究分析，研究结果表明：
　　既有地铁隧道初期支护与二次衬砌间的接触压力后跨线整体比先跨线大；就单洞而言，迎施工面一侧比远离施工面一侧压力大。受上跨通道高程多变影响，先跨线二衬混凝土应力左右分布不对称，左侧受压、右侧先受压后受拉，二衬产生向左“扭转”的趋势；后跨线二衬混凝土应力左右分布基本对称，测点应力整体比先跨线大。既有地铁隧道左右线上方地表沉降过程均表现为先隆起后下沉并逐渐趋于稳定；沿上跨通道纵向分布，表现为两边小、中间大。既有地铁隧道竖向变形整体表现为上浮，变形曲线类似于正态分布；隧道拱顶变形表现为上跨之前沉降，上跨过程中逐渐隆起，上跨之后逐渐稳定。既有地铁隧道水平变形以向左侧移动为主，水平变形小于竖向变形，隧道变形以竖向变形为主；隧道周边收敛表现为向内侧收敛，在施工结束之后逐渐稳定。
　　本文研究成果不仅有效指导了依托工程的顺利实施，而且可以为黄土地区类似上跨工程的设计和施工提供参考。

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第一章 绪论

1.1 研究的背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文研究的主要内容及方法

第二章 近距离上跨既有地铁隧道施工技术

2.1 依托工程概况

2.2 黄土地区地铁隧道特征

2.3 近距离上跨既有地铁隧道施工技术

2.4 本章小结

第三章 近距离上跨既有地铁隧道变形和力学特征现场测试及结果分析

3.1 引言

3.2 监测项目及监测要求

3.3 监测方法与测点布置

3.4 现场测试结果及分析

3.5 本章小结

第四章 近距离上跨既有地铁隧道变形和力学特征数值分析

4.1 数值分析原理

4.2 模型建立及参数选取

4.3 计算结果分析

4.4 计算结果与测试结果对比分析

4.5 本章小结

第五章 结论与建议

5.1 主要结论

5.2 建议

参考文献

致谢