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汇报人：城市隧道穿越既有支挡结构开挖顺序及加固支挡优化研究2024-01-31

目录引言城市隧道穿越既有支挡结构概述开挖顺序优化研究加固支挡结构优化研究数值模拟与现场监测分析结论与展望

01引言Chapter

123随着城市交通拥堵问题日益严重，隧道作为地下交通的重要组成部分，其建设需求不断增加。城市隧道建设需求增加在城市隧道建设中，经常需要穿越既有的支挡结构，如桥梁、地铁等，这些结构对隧道的开挖和支护提出了更高的要求。既有支挡结构限制合理的开挖顺序和加固支挡措施是确保隧道施工安全和既有结构稳定的关键。开挖顺序与加固支挡的重要性研究背景与意义

国外研究现状国外学者在隧道施工技术、支护结构设计、数值模拟分析等方面具有较高的研究水平，为我国隧道建设提供了有益的借鉴。国内研究现状国内学者在隧道开挖顺序、支护方式、加固技术等方面进行了大量研究，取得了一系列重要成果。发展趋势随着计算机技术和数值模拟方法的不断发展，隧道开挖与支护的数值模拟分析将更加精确和可靠，为隧道设计和施工提供更加科学的依据。国内外研究现状及发展趋势

本研究将针对城市隧道穿越既有支挡结构的开挖顺序和加固支挡措施进行优化研究，包括开挖顺序的优化、支护方式的选择、加固技术的研发等方面。本研究将采用理论分析、数值模拟和现场试验相结合的方法，对隧道开挖与支护过程中的力学行为、变形特性、稳定性等进行深入研究。同时，将借鉴国内外先进的研究成果和经验，提出适合我国城市隧道建设的开挖顺序和加固支挡优化方案。研究内容研究方法研究内容与方法

02城市隧道穿越既有支挡结构概述Chapter

包括地铁隧道、公路隧道、人行隧道等，具有不同的使用功能和交通特点。城市隧道类型一般埋深较浅，周围建筑物密集，地质条件复杂，施工风险高。城市隧道特点城市隧道类型与特点

包括挡土墙、抗滑桩、锚杆挡墙等，用于支撑和稳定土体，防止滑坡和坍塌。在隧道穿越过程中，既有支挡结构对隧道施工安全和周围环境影响较大，需进行充分评估和加固。既有支挡结构类型及作用既有支挡结构作用既有支挡结构类型质条件复杂城市隧道穿越地层多样，可能遇到软土、砂层、卵石等不良地质条件，增加施工难度。施工安全风险高城市隧道施工涉及众多风险因素，如坍塌、涌水、瓦斯等，需采取严格的安全措施。既有支挡结构稳定性差由于年代久远、设计标准低等原因，既有支挡结构可能存在稳定性问题，需进行加固处理。环境保护要求高城市隧道穿越过程中需保护周围建筑物和地下管线等设施，减少施工对环境的影响。穿越既有支挡结构难点分析

03开挖顺序优化研究Chapter

包括土层分布、岩土性质、地下水位等，这些因素直接影响开挖的稳定性和安全性。地质条件既有支挡结构隧道设计参数既有支挡结构的类型、位置、尺寸及材料性能等对开挖顺序有重要影响。隧道的埋深、断面尺寸、线形等设计参数也是开挖顺序考虑的关键因素。030201开挖顺序影响因素分析

开挖顺序优化方案设计分步开挖法根据地质条件和隧道设计参数，将隧道断面划分为若干个小断面，分步进行开挖，以减小对周围土体的扰动。预留核心土法在开挖过程中预留一部分核心土，作为临时支撑，增加开挖面的稳定性。跳槽开挖法适用于较大断面的隧道，通过跳槽开挖的方式，避免一次性开挖面积过大导致的变形和失稳。

采用有限元、离散元等数值模拟方法，对优化前后的开挖顺序进行模拟分析，比较其变形、应力、稳定性等指标。数值模拟分析在隧道开挖过程中设置监测点，实时监测土体的变形、应力等数据，与优化前的监测数据进行对比，评估优化效果。现场监测数据对比综合考虑优化方案的材料消耗、施工工期、人工费用等因素，进行经济性评估，确定最优开挖顺序方案。经济性评估优化方案效果评估与对比

04加固支挡结构优化研究Chapter

钢板桩支挡01一种由带锁口或钳口的热轧型钢定制而成的支挡结构，具有强度高、施工便捷等特点。地下连续墙支挡02利用挖槽机械在地下挖出深槽，然后放入钢筋笼并浇筑混凝土形成的支挡结构，具有刚度大、防渗性好等优点。锚杆（索）支挡03利用锚杆（索）将不稳定岩土体与稳定岩土体或其他结构体联接起来，通过施加预应力或利用岩土体的自承能力，形成支挡结构，具有主动支护、灵活性强等特点。加固支挡结构类型及特点

钢板桩+锚杆（索）组合支挡。该方案将钢板桩与锚杆（索）相结合，利用钢板桩的强度和锚杆（索）的锚固力共同抵抗土压力和水压力。方案一地下连续墙+内支撑组合支挡。该方案采用地下连续墙作为主要支挡结构，同时在墙体内设置多道内支撑，以增强整体稳定性和承载能力。方案二微型桩+土钉墙组合支挡。该方案采用微型桩和土钉墙相结合的形式，微型桩用于提高土体的整体性和承载能力，土钉墙则用于限制土体的变形和开裂。方案三加固支挡结构优化方案设计

评估指标主要包括支挡结构的承载能力、稳定性、变形量