超前導(dǎo)坑再擴挖隧道施工方法研究

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1、分類號U416單位代碼10618密級公開學(xué)號2120086050碩士學(xué)位論文超前導(dǎo)坑再擴挖隧道施工方法研究研究生姓名：全桂杰導(dǎo)師姓名及職稱：高峰教授申請學(xué)位類別工學(xué)碩士學(xué)位授予單位重慶交通大學(xué)一級學(xué)科名稱土木工程論文提交日期2015年4月20日二級學(xué)科名稱橋梁與隧道工程論文答辯日期2015年6月2日2015年4月20日StudyOnExpansion-TunnelingMethodWithAdvanceheadingInTunnelConstructionADissertationSubmitte

2、dfortheDegreeofMasterCandidate：QuanGuijieSupervisor：Prof.GaoFengChongqingJiaotongUniversity,Chongqing,China重慶交通大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性禾明，本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨立進行研究工作所取得的成果。除文中己經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中?。兔鞔_方式標明。本人完

3、全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔。學(xué)位論文作者簽名：日期（？：興／月／日重慶交通大學(xué)學(xué)位論文版權(quán)使巧授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部口或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被査閱和借閱。本人授權(quán)重慶交通大學(xué)可Ｗ將本學(xué)位論文的全部內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可レッ采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。同時授權(quán)中國科學(xué)技術(shù)信息研究所將本人學(xué)位論文收錄到《中國學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》，并進行信息服務(wù)

4、（、發(fā)行包括但不限于匯編、復(fù)制、信息網(wǎng)絡(luò)傳播等），同時本人保留在其他媒體發(fā)表論文的權(quán)利。學(xué)位論文作者簽名；指導(dǎo)教師簽名文／日期ｎ；年／月／日日期；年＾月／〇日本人同意將本學(xué)位論文提交至中國學(xué)術(shù)期刊（光盤版）電子雜志社ＣＮＫＩ系列數(shù)據(jù)庫中全文發(fā)布，并按《中國優(yōu)秀博碩±學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫出版章程》規(guī)定享受相關(guān)權(quán)益。＾學(xué)位論文作者簽名；指導(dǎo)教師簽名曰期；年／月戶曰曰期＞｜加分。卑月摘要隨著我國交通行業(yè)的快速發(fā)展，全國興起了隧道建設(shè)的高潮，越來越多的大斷面隧道相繼

5、涌現(xiàn)，加之全國各地的地鐵輕軌建設(shè)也陸續(xù)上馬，這些分布在城市中心的大斷面隧道對于隧道施工過程中的圍巖穩(wěn)定和爆破振動提出了更高的要求。超前導(dǎo)坑再擴挖工法能夠減少對未開挖圍巖的擾動，維持圍巖的穩(wěn)定。同時超前導(dǎo)坑再擴挖工法以其在爆破減震方面的獨特優(yōu)勢，日益被人們認識和接受。另外超前導(dǎo)坑再擴挖工法可以利用TBM機開挖先行導(dǎo)坑，再用鉆爆法擴大至設(shè)計斷面。由于TBM機的直徑不依賴于隧道設(shè)計斷面，所以可以比較好的解決TBM機的循環(huán)使用問題。由于對超前導(dǎo)坑再擴挖工法的研究還比較少，所以本文對于這種工法進行了研究，主

6、要研究內(nèi)容和研究成果如下：①詳細介紹了超前導(dǎo)坑再擴挖工法國內(nèi)外研究的現(xiàn)狀和目前存在的問題，從而確定了本文研究的方向。②對超前導(dǎo)坑法的施工流程、優(yōu)缺點以及施工過程中應(yīng)該注意的事項進行了簡要的闡述，然后從適用條件、工期、造價等方面將超前導(dǎo)坑再擴挖工法與其他施工方法進行對比，對超前導(dǎo)坑再擴挖工法特點進行了進一步闡述。③對于導(dǎo)坑開挖完成之后主隧道的擴挖問題，本文中提出了三種施工方案，并就四級和五級圍巖條件下應(yīng)用ANSYS程序?qū)θN擴挖方案進行了模擬分析。對各工況隧道關(guān)鍵點的變形和應(yīng)力進行了對比分析，提出了

7、三種擴挖方案分別適用的圍巖地質(zhì)條件。④從理論和對試驗數(shù)據(jù)的分析論證了導(dǎo)坑的作用：導(dǎo)坑為爆破作業(yè)提供了臨空面，可以減小對未開挖巖體的擾動，起到減震的作用，同時可以減少隧道的炸藥使用量。⑤與全斷面爆破開挖相對比，利用ANSYS/LS-DYNA軟件分別就超前導(dǎo)坑再擴挖工法炸藥量降低10%、20%和30%三種情況研究了炸藥量降低值與振動速度的關(guān)系，從而對工程實踐提供理論指導(dǎo)。⑥針對某超前導(dǎo)坑法施作的隧道工程實例進行了數(shù)值模擬。關(guān)鍵字：超前導(dǎo)坑，擴挖，減震，炸藥量，臨空面IABSTRACTWiththera

8、piddevelopmentofChinesetransportationindustry,thetunnelconstructionhasenteredintoaclimaxinourcountry.Moreandmorelargecross-sectiontunnelshavesprungup,what’smore,theprojectsofmetroandlightrailarebuiltinsomebiggercities.Theselargecross-sectiontu