【碩士】復雜環(huán)境下大斷面群洞交叉部位洞樁法施工力學行為及關鍵技術研究【2009】

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　　學科專業(yè)：建筑與土木工程　　授予學位：工學碩士　　學位授予單位：中南大學　　學位年度： 2009年　　北京地鐵10號線工體北路站為分離島式車站，地處環(huán)境復雜，洞室交叉部位多，群洞效應明顯。本論文以該工程為研究背景，采用理論分析、數(shù)值模擬計算和現(xiàn)場測試等研究方法，對復雜環(huán)境下大斷面群洞交叉部位洞樁法施工力學行為及關鍵技術進行了研究。通過研究，得出以下主要結論：　　l、針對處于復雜環(huán)境下的地鐵車站，提出二次襯砌順逆筑相結合的地鐵車站整體洞樁法施工技術，研究了洞樁法施工樁、梁、拱之間的相互作用機理，并給出了相應的施工措施，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)，導致相交處應力集中，尤其是拉應力和剪應力集中程度較高，在施工過程中需要引起重視，因此施工中應盡量縮短主洞和聯(lián)絡通道扣拱的時間差。　　(2)在聯(lián)絡通道導洞高度變化區(qū)域和各導洞幾何轉(zhuǎn)折區(qū)域，由于剛度的變化，其應力應變值比較高，應力應變的峰值出現(xiàn)在聯(lián)絡通道導洞和主洞導洞交匯區(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，冠梁和樁的應力水平較低，但仍然會在交叉口處出現(xiàn)應力集中；附加梁施工完成且在聯(lián)絡通道開口之前，圈梁承受大部分交叉口處各個方向的荷載，但由于其自身幾何尺寸相對較大，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施工，從結構幾何模型上看，類似于拱橋結構，折梁與初支圈梁共同受力，因此折梁施作后各方向應力集中現(xiàn)象均不明顯；從各方向的應力分布來看，應力比較大的區(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。　　2、采用整體洞樁法施工地鐵車站，提出了有限導洞空間內(nèi)、深厚大粒徑(h>8m、D>20cm)卵石地層、深樁綜合施工技術，初步解決了深厚大粒徑卵石地層深樁施工難題?！　?、提出了大斷面群洞交叉部位主輔洞同時采用洞樁法施工的雙向扣拱綜合技術，施設的附加梁構件初步解決了地下復雜洞室交叉部位的施工難題?！　?

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