两隧道平行近接施工的影响分区研究

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本文主要开展了针对两隧道平行近接施工进行了分析,完成了两隧道平行近接施工的影响判别准则的比选,基于影响判别准则,通过强度折减法求得的安全系数等值线来建立两隧道平行近接施工下的有、无影响区。基于强度折减法,利用FLAC3D有限差分软件建立数值分析模型,通过研究,基本结论如下:1.对隧道在不同埋深下开挖的稳定性进行研究:隧道安全系数在已计算的埋深工况中表现为随埋深的增加而减小,减小的幅度随着埋深的增加而减小;洞径小的隧道“小幅埋深”(即曲线斜率小于-1%)小于洞径大的隧道。2.对两隧道在不同净距下开挖的稳定性进行研究:两隧道并列,隧道的安全系数随着净距的增大而增大,当净距达到某个值后,隧道的安全系数不再增大,趋于单个隧道时的安全系数;新建隧道在既有隧道上方,随着净距的增加,两隧道的安全系数不断增大;新建隧道在既有隧道下方,随着净距的增加,两隧道的安全系数先增大后减小。3.分析了两隧道不同的相对尺度对隧道稳定性的影响:既有隧道埋深较深时,新建隧道在既有隧道上方的情况,隧道的安全系数在相对尺度β=1.00时最大,β=0.74时次之,β=1.35时最小;新建隧道与既有隧道水平并列时,隧道的安全系数在相对尺度β=1.00时最大,β=0.74与β=1.35时最小且两者基本相等;新建隧道在既有隧道下方时,隧道的安全系数在相对尺度β=1.00时最大,β=1.35时次之,β=0.74时最小。既有隧道埋深较浅时,新建隧道在既有隧道上方的情况,隧道的安全系数在相对尺度β=0.74时最大,β=1.00时次之,β=1.35时最小;新建隧道与既有隧道水平并列时,隧道的安全系数在相对尺度β=1.00时最大,β=0.74与β=1.35时最小且两者基本相等;新建隧道在既有隧道下方时,隧道的安全系数在相对尺度β=1.00时最大,β=1.35时次之,β=0.74时最小。4.通过MATLAB拟合隧道安全系数曲线并求解出安全系数=1的隧道位置,再应用MATLAB将这些位置的点位进行曲线拟合,得到了适用于计算工况包含范围之内的地层二中3种相对尺度(β=1.35、1.00、0.74)两隧道近接施工的影响分区分段统一图、地层二中2种埋深(H=45m、25m)两隧道近接施工的影响分区分段统一图、以及3种相对尺度(β=1.35、1.00、0.74)不同地层两隧道近接施工的影响分区。
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