城市沿江道路下穿隧道棚洞结构的设计及施工研究

论文摘要

经济建设的快速发展,人们生活水平不断提高,使得人们要求更快捷、便利的城市交通。然而往往由于城市用地的不足,限制其交通的发展。由此产生了下穿隧道这样的立体交通,而棚洞作为一种新型的城市隧道结构形式被应用。本文结合“江油市涪江一桥至二桥下穿道路恢复重建工程”,对城市沿江道路下穿隧道棚洞结构的设计及施工进行研究。论文依托江油市沿江道路的棚洞工程为背景,结合地勘资料,通过理论分析、数值模拟计算等方法,针对棚洞结构的设计及基槽开挖支护措施进行了系统研究,主要研究工作、成果和结论包括：(1)总结和归纳了棚洞结构在公路建设中的特点及优点,针对城市地区下穿道路工程,综合对比了三种不同棚洞结构型式(墙式、刚架式、柱式)的适用性。(2)通过对城市沿江地区合理的棚洞结构施工步骤及施工技术研究,得出了一套较完整的棚洞施工方案。(3)采用PHASE2有限元软件,对棚洞基槽开挖进行了土钉墙与排桩两种支护方案的对比研究。研究表明：采用土钉墙支护与棚洞结构相结合是安全合理的,既发挥了土钉墙的护坡作用,也发挥了棚洞的支挡作用,能形成一个整体的受力体系,既保证了基坑本身的稳定安全,又不会对棚洞侧的河堤安全造成影响。论文通过工程实例及数值分析,对城市沿江道路下穿隧道棚洞结构的适用性、设计及施工提出了一些建议,对今后类似工程的修建具有一定的参考意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 本文研究背景和意义
• 1.2 国内外研究及发展现状
• 1.3 研究内容和方法
• 1.3.1 主要研究内容
• 1.3.2 研究方法
• 第2章 涪江一桥至二桥下穿道路恢复重建工程
• 2.1 工程概况
• 2.2 岩土工程条件
• 2.2.1 场地地形地貌与地质构造
• 2.2.2 场地岩土构造及特征
• 2.2.3 场地水文地质条件
• 2.3 岩土测试成果分析与评价
• 2.4 岩土工程分析与评价
• 2.4.1 场地稳定性与地基均匀性评价
• 2.4.2 场地地震效应评价
• 2.4.3 基础方案评价与推荐
• 2.4.4 与基坑施工的有关问题
• 2.5 岩土工程监测
• 2.6 小结
• 第3章 城市地区棚洞结构选型设计
• 3.1 棚洞结构的特点及优点
• 3.2 江油市下穿道路工程棚洞结构选型设计
• 3.2.1 下穿道路工程设计原则及技术标准
• 3.2.2 下穿道路工程设计特点及难点
• 3.2.3 墙式棚洞及分析
• 3.2.4 刚架式棚洞及分析
• 3.2.5 柱式棚洞及分析
• 3.2.6 下穿道路工程棚洞结构型式对比分析
• 3.3 小结
• 第4章 棚洞结构施工技术研究
• 4.1 棚洞结构施工基本步序
• 4.2 棚洞结构施工技术研究
• 4.2.1 棚洞基坑开挖及支护
• 4.2.2 棚洞基础施工
• 4.2.3 棚洞主体结构施工
• 4.2.4 棚洞防排水施工
• 4.2.5 棚洞内部装饰及路面结构施工
• 4.2.6 棚洞辅助设施及顶部景观施工
• 4.3 小结
• 第5章 棚洞结构基坑开挖有限元分析
• 5.1 有限元简介
• 5.2 PHASE2简介
• 5.3 下穿道路工程棚洞结构基坑开挖数值模拟
• 5.3.1 土钉墙支护数值模拟
• 5.3.2 排桩支护数值模拟
• 5.3.3 基坑开挖支护形式对比分析
• 5.4 小结
• 结论与展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表论文及项目