【摘 要】
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随着我国经济高速发展,交通强国大背景下隧道工程建设成为了我国交通土建领域的重要组成。随着西部大开发、京津冀一体化国家战略的实施,我国交通线网密度的持续增加,新建隧道穿越既有建筑物的研究已成为交通岩土工程及地下工程防灾减灾研究的一个重要分支。隧道建设过程中会对邻近建筑产生影响,但是当地表出现古建筑等文物遗址时,隧道施工需要保证既有古文物遗址的安全性,以变形控制为主的技术问题成为隧道近接穿越古文物遗址
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随着我国经济高速发展,交通强国大背景下隧道工程建设成为了我国交通土建领域的重要组成。随着西部大开发、京津冀一体化国家战略的实施,我国交通线网密度的持续增加,新建隧道穿越既有建筑物的研究已成为交通岩土工程及地下工程防灾减灾研究的一个重要分支。隧道建设过程中会对邻近建筑产生影响,但是当地表出现古建筑等文物遗址时,隧道施工需要保证既有古文物遗址的安全性,以变形控制为主的技术问题成为隧道近接穿越古文物遗址亟需解决的难题。本文依托青海省尕沟隧道工程,通过现场试桩试验对水平旋喷桩的施工参数进行分析研究,并基于现场实测及室内试验,运用FLAC3D进行数值模拟研究施工方式、开挖进尺、锁脚旋喷桩间距和埋深等不同工况下对围岩变形及长城不均匀沉降的影响,研究内容如下:1、本文在参考大量相关文献的基础上,总结了许多学者对于超前加固预支护的分析研究,并且对隧道下穿古文物和建筑物方面的进行了总结分析。使用水平旋喷桩支护能够有效的减少上部建筑的沉降和周围围岩的变形,维持隧道和上部建筑的稳定性。本文主要研究隧道下穿古长城水平旋喷桩的应用,以控制长城沉降为目标,以期避免因长城的不均匀沉降而导致墙体发生破坏。2、根据现场水平旋喷桩试桩,对比旋喷压力、退钻速度及水灰比对旋喷桩成桩质量的影响,发现:三种参数中旋喷压力对旋喷桩直径和强度产生的影响最为显著,水灰比对旋喷桩的强度产生的影响最为显著,而退钻速度对旋喷桩直径和强度产生的影响一般。水平旋喷桩旋喷施工过程中,为了快速获得适用于现场的施工结果,可以选择调整旋喷压力的大小。在现场通过回弹仪测得桩体强度为10 MPa～20 MPa左右,并且得出,旋喷压力:25 MPa;退钻速度:15cm/min;水灰比:0.8:1为最优参数组合。3、基于现场试验及室内试验结果,建立了水平旋喷桩预支护的三维有限差分模型,重点对不同开挖方法、开挖进尺、锁脚旋喷桩间距和埋深等工况下隧道开挖进行数值模拟,结果发现:采用环形开挖预留核心土法时围岩集中应力分布范围较小,引起长城下部沉降值也最小;采用小进尺开挖隧道可以有效减少隧道及上部长城的位移,但实际施工过程中,应根据现场围岩情况,选取合适的开挖尺寸;缩小旋喷桩桩间距可提高支护承载力,对控制围岩变形有一定的作用,但是需要结合实际工程对锁脚旋喷桩的间距进行取值;在旋喷桩强有力的支护下可以大幅度减少拱顶及长城底部的变形量,但是随着埋深增加,这种强力的支护效果也逐渐减低。
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