【碩士】復(fù)雜環(huán)境下大斷面群洞交叉部位洞樁法施工力學(xué)行為及關(guān)鍵技術(shù)研究【2009】

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　　學(xué)科專業(yè)：建筑與土木工程　　授予學(xué)位：工學(xué)碩士　　學(xué)位授予單位：中南大學(xué)　　學(xué)位年度： 2009年　　北京地鐵10號(hào)線工體北路站為分離島式車(chē)站，地處環(huán)境復(fù)雜，洞室交叉部位多，群洞效應(yīng)明顯。本論文以該工程為研究背景，采用理論分析、數(shù)值模擬計(jì)算和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試等研究方法，對(duì)復(fù)雜環(huán)境下大斷面群洞交叉部位洞樁法施工力學(xué)行為及關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究。通過(guò)研究，得出以下主要結(jié)論：　　l、針對(duì)處于復(fù)雜環(huán)境下的地鐵車(chē)站，提出二次襯砌順逆筑相結(jié)合的地鐵車(chē)站整體洞樁法施工技術(shù)，研究了洞樁法施工樁、梁、拱之間的相互作用機(jī)理，并給出了相應(yīng)的施工措施，有效降低了地層位移。具體表現(xiàn)為：　　(1)主洞和聯(lián)絡(luò)通道扣拱的先后次序直接影響兩者剛度差異，造成兩者變形不協(xié)調(diào)，導(dǎo)致相交處應(yīng)力集中，尤其是拉應(yīng)力和剪應(yīng)力集中程度較高，在施工過(guò)程中需要引起重視，因此施工中應(yīng)盡量縮短主洞和聯(lián)絡(luò)通道扣拱的時(shí)間差。　　(2)在聯(lián)絡(luò)通道導(dǎo)洞高度變化區(qū)域和各導(dǎo)洞幾何轉(zhuǎn)折區(qū)域，由于剛度的變化，其應(yīng)力應(yīng)變值比較高，應(yīng)力應(yīng)變的峰值出現(xiàn)在聯(lián)絡(luò)通道導(dǎo)洞和主洞導(dǎo)洞交匯區(qū)域，特別是轉(zhuǎn)角部位?！　?3)冠梁、樁、交叉口初支圈梁和折梁施作完畢且在主拱成形之前，冠梁和樁的應(yīng)力水平較低，但仍然會(huì)在交叉口處出現(xiàn)應(yīng)力集中；附加梁施工完成且在聯(lián)絡(luò)通道開(kāi)口之前，圈梁承受大部分交叉口處各個(gè)方向的荷載，但由于其自身幾何尺寸相對(duì)較大，可將這些荷載傳遞給冠梁和樁，保證了荷載傳遞的連續(xù)性。　　(4)由于折梁和初支圈梁同時(shí)施工，從結(jié)構(gòu)幾何模型上看，類似于拱橋結(jié)構(gòu)，折梁與初支圈梁共同受力，因此折梁施作后各方向應(yīng)力集中現(xiàn)象均不明顯；從各方向的應(yīng)力分布來(lái)看，應(yīng)力比較大的區(qū)域主要分布在折梁水平段和傾斜段的偏中間部位和兩段相連的轉(zhuǎn)折部位?！　?、采用整體洞樁法施工地鐵車(chē)站，提出了有限導(dǎo)洞空間內(nèi)、深厚大粒徑(h>8m、D>20cm)卵石地層、深樁綜合施工技術(shù)，初步解決了深厚大粒徑卵石地層深樁施工難題。　　3、提出了大斷面群洞交叉部位主輔洞同時(shí)采用洞樁法施工的雙向扣拱綜合技術(shù)，施設(shè)的附加梁構(gòu)件初步解決了地下復(fù)雜洞室交叉部位的施工難題?！　?

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