浅埋暗挖法横通道挑高段掌子面稳定性分析

发布时间：2023-02-15 19:46

　　在地铁正线开挖的过程中,当正线周边地表空间受限时,工程人员需要开挖带有挑高段的横通道与正线垂直相交以便为正线提供多个开挖作业面。由于横通道挑高段结构的特殊性,使其预支护结构也具有与横通道挑高段拱顶相同的上挑角度。横通道挑高段施工难度大、风险高,尤其在上隔断上台阶的开挖过程中,掌子面斜上方围岩有向下滑动的趋势,具有上挑角度的预支护结构抵御围岩向下滑动的能力下降,这对挑高段上隔断上台阶掌子面的稳定性造成了不利影响。目前国内外关于软弱土层中挑高段上隔段上台阶掌子面稳定性的相关研究较少,本文以北京地铁十九号线01标牡丹园站^终点区间区间一号横通道挑高段为施工背景,通过Midas-gts数值模拟软件研究适用于该工程的横通道挑高段超前预支护方式,并在该支护方式的工况下研究挑高角度对挑高段上隔断上台阶掌子面稳定性的影响。得到如下结论:(1)在北京地铁十九号线01标牡丹园站^终点区间区间一号横通道挑高段的工程中,相较于超前小导管注浆预支护结构,管棚注浆预支护结构能较大幅度的提升上隔断上台阶掌子面的稳定性。(2)当使用管棚注浆作为预支护结构时,在一定工况下随着横通...

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 横通道挑高段的特点及研究意义
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 浅埋暗挖法
        1.3.2 掌子面稳定性
    1.4 台阶法
        1.4.1 台阶法概述
        1.4.2 正台阶法对掌子面稳定性影响
    1.5 掌子面预支护结构
        1.5.1 管棚注浆预支护
        1.5.2 超前小导管注浆预支护
    1.6 本文主要研究内容
2 掌子面稳定性分析及围岩压力计算
    2.1 掌子面受力机理
        2.1.1 掌子面失稳
        2.1.2 预支护结构对掌子面稳定性影响
    2.2 影响掌子面稳定性因素
    2.3 围岩压力计算
        2.3.1 极限平衡理论介绍
        2.3.2 松散体理论
        2.3.3 弹塑性理论
3 特定工况下预支护结构对挑高段掌子面稳定性影响
    3.1 工程实例
        3.1.1 工程概况
        3.1.2 工程地质
        3.1.3 挑高段施工方法
    3.2 软件介绍
        3.2.1 Midas-gts特点
        3.2.2 Midas-gts建模过程
    3.3 模型建立
        3.3.1 模型基本假设
        3.3.2 模型边界及约束设定
        3.3.3 模型单元格建立
        3.3.4 模型计算简化
        3.3.5 施工过程模拟
    3.4 结果分析
        3.4.1 掌子面挤出变形分析
        3.4.2 掌子面塑性分布分析
    3.5 本章总结
4 挑高角度对挑高段掌子面稳定性分析
    4.1 参数选取及模型建立
        4.1.1 开挖面跨度
        4.1.2 挑高角度取值范围
        4.1.3 开挖循环进尺
    4.2 结果分析
        4.2.1 掌子面挤出位移
        4.2.2 塑性区分布
    4.3 掌子面失稳方式
        4.3.1 掌子面底部滑移
        4.3.2 掌子面整体失稳
        4.3.3 掌子面拱顶处围岩松动脱落
    4.4 掌子面挤出位移及超前核心土塑性屈服状态变化规律
    4.5 本章总结
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
致谢
参考文献
附录



本文编号：3743730