重庆歌乐山轻轨隧道建设诱发山体变形与应力数值模拟--《重庆交通大学》2014年硕士论文
重庆歌乐山轻轨隧道建设诱发山体变形与应力数值模拟
【摘要】：近年来随着交通行业的飞速发展，从而出现了更多的高速公路隧道，高速铁路隧道与城市交通隧道，而现代隧道的特点是断面大，里程长，并且由于里程长的原因，还不得不布置在不良地质构造当中，如果不引起重视，在施工过程中扰动这些不良地质体会引起非常大的次生灾害，不但影响了施工，造成隧道洞身的破坏，而且还产生了次生地质灾害，造成经济损失人员伤亡的同时还破坏了自然环境。本人在搜集重庆轨道交通一号线中梁山隧道资料的基础上，借助三维有限元软件Midas/GTS建立了三维地质模型，对隧道穿越背斜构造的情况下进行了模拟分析。
1）利用三维有限元软件Midas/GTS等比建立了歌乐山三维地质模型，建立了观音峡背斜地质构造几何模型，模拟了歌乐山在自重应力条件下的初始地应力状态，并分析了歌乐山观音峡背斜剖面初始地应力特征、不同地表地形处的山体地应力特征。
2）重庆轨道交通一号线中梁山隧道穿越了观音峡背斜，在歌乐山三维地质模型的基础上，模拟了中梁山隧道开挖，在关键区域，如穿越背斜的核部、翼部等地质构造敏感部位就隧道洞身的变形量大小、山体的位移场分布趋势、山体的应力场的重分布情况做出了总结；以及隧道开挖对山体扰动区域、对山体的损伤区域、以及隧道开挖引起的地表变形等方面做出了结果分析，得出了相关规律。
3）在歌乐山三维地质模型的基础上，对其施加不同地质构造与不同岩性继续模拟隧道开挖，目的是去除地质条件和不同岩性两个参考变量之间的相互干扰，在同一地质构造中考察不同岩性的影响，以及在同一岩性中考察不同地质构造的影响。对分析结果进行横向量化对比分析，在不同地质构造情况下，比较洞身变形最大区域分布特征、主应力集中最大分布带、剪应力集中分布带，塑性区分布区域以及山体地表变形量地表空间分布，总结不同地质构造条件下的变化规律；在不同岩性情况下，比较洞身最大变形量大小、隧道开挖对山体损伤区域范围大小，总结不同岩性条件下的变化规律。
4）在以上计算结果中，对结果数据均进行量化分析，找出最为敏感的数值变化范围。
【关键词】：
【学位授予单位】：重庆交通大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2014【分类号】：P642.2;U452.1【目录】：
摘要4-5ABSTRACT5-9第一章 绪论9-21 1.1 研究目的及意义9-11 1.2 国内外研究现状11-17
1.2.1 隧道开挖与地质环境11-13
1.2.2 开挖隧道地质灾害理论13-15
1.2.3 考虑地质条件数值模拟研究现状15-17 1.3 本文主要研究内容17-21
1.3.1 本文主要研究思路17-20
1.3.2 本文主要研究内容20-21第二章 歌乐山地质环境21-29 2.1 隧址区域概况21 2.2 隧道区域地质环境21-29
2.2.1 地形及地貌22
2.2.2 地质构造22-23
2.2.3 地层及岩性23-27
2.2.4 水文地质27-28
2.2.5 地震28
2.2.6 不良地质及特殊岩土28-29第三章 歌乐山轻轨一号线中梁山隧道开挖分析29-59 3.1 有限元法基本理论29-31
3.1.1 基本理论29
3.1.2 屈服准则29-31 3.2 有限元仿真分析31-35
3.3.1 隧道结构33
3.3.2 地质构造33-35 3.4 地质模型与数值模型35-38
3.4.1 歌乐山三维地质模型35-36
3.4.2 中梁山隧道模型36-38 3.5 计算条件38-40
3.5.1 材料参数与基本假定38-39
3.5.2 接触关系39
3.5.3 边界条件与荷载39-40
3.5.4 水平侧压力系数40
3.5.5 屈服准则40 3.6 模拟结果40-58
3.6.1 计算结果规定40-41
3.6.2 初始地应力场41-43
3.6.3 位移场43-47
3.6.4 应力场47-54
3.6.5 塑性区54-58 3.7 本章小结58-59第四章 数值模拟结果分析59-77 4.1 不同地质构造影响59-68
4.1.1 不同地质构造数值模拟方案59-60
4.1.2 不同地质构造对位移场的影响60-64
4.1.3 不同地质构造对应力场的影响64-66
4.1.4 不同地质构造对塑性区的影响66-68 4.2 不同岩性影响68-75
4.2.1 不同岩性数值模拟方案68-69
4.2.2 不同岩性对位移场的影响69-70
4.2.3 不同岩性对应力场的影响70-71
4.2.4 不同岩性对塑性区的影响71-75 4.3 本章小结75-77第五章 结论与建议77-79 5.1 结论77-78 5.2 建议78-79致谢79-81参考文献81-85附录：攻读学位期间参加的科研项目及发表的论文及奖项85
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京公网安备74号重庆华岩隧道明年底通车 2017年底可坐轻轨前往华岩新城
&&&记者从九龙坡区华岩新城招商推介会上了解到，华岩新城对外联通的多个市级重点交通项目进展顺利，其中华岩隧道明年底就能投用通车。
　　作为成渝高速公路扩能改造的重要路段，华岩隧道按计划将于今年年底前完成总工程量的60%，明年年底就能通车。九龙坡区城乡建委相关负责人介绍，华岩隧道西起九龙坡区白彭路，在华龙大道金科阳光小镇处接入金建路。线路全长7.1公里，双向6车道，设计车速60公里/小时。目前从主城前往华岩新城主要通过华福大道和华龙大道，该负责人表示，华岩隧道投用后，不仅将成为从主城核心区往返白市驿、华岩、西彭等地的新通道，还将有效缓解内环高速拥堵现状。
　　此外，该负责人告诉记者，2017年底大家就可以乘坐轨道交通前往华岩新城；同时，重庆西站中涉及站前广场等基础设施已经完成近200亩征地移交，预计2017年就能正式投用。
　　据悉，在昨天的华岩新城招商推介会上，九龙坡区推出了包括餐饮、商业、文旅等多个方面8大商业中心和70万平方米商业体，成功签约企业109家。重庆在建轻轨隧道地下二层起火 消防扑救[图]_中国消防在线
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重庆在建轻轨隧道地下二层起火 消防扑救[图]
| 文章来源： 重庆水上消防支队 | 作者： 张帆  耿智煜
消防官兵铺设水带灭火
消防官兵通过隧道孔射水灭火
消防官兵灭火现场
大火扑灭后现场
8月20日晚21时59分，重庆水上消防一中队接到总队指挥中心调度：渝北区加州乐园门口处在建轻轨三号线一期工程负二层突发大火。灾情就是命令，第一中队接到报警后立即出动3台消防车24名消防官兵赶赴现场。
冒浓烟 无明火 现场情况十分危急
消防官兵在距离现场近200米处就看见远处在建轻轨隧道工地上浓烟滚滚，一股焦炭的味道窜鼻而来，到达现场后，首车指挥员、班长、通讯员迅速侦查，只见轻轨隧道地面层不断的向外冒出浓烟，但未发现着火点和明火，经询问在场施工负责人员，得知该隧道分为地下三层，并且结构十分复杂，正处于凿洞施工阶段，里面的钢质支撑结构相当复杂，并无下窜隧道。这时支队全勤指挥部也到达火灾现场，指挥现场官兵进行灭火战斗。
兵分两路 上控制 下寻找
指挥员立即下令一出动人员分成两组：第一组由班长带领战斗员铺设水带干线赶赴一号着火点，实施灭火战斗，并利用排烟机排出浓烟；第二组由指挥员带领战斗员佩戴整齐个人防护装备向起火点实施搜索，该组发现距一号着火点近100米处有一坑洞可以到达负二层隧道，但只能通过攀爬墙壁上的临时施工脚手架下去，而脚手架的高度约15米，并且当中穿插着许多钢筋、木板、碎石等建筑杂物，为消防官兵到达火场，实施内部侦查，增加了难度。
飞檐走壁 消防官兵一展好身手
面对如此复杂、困难的境地，中队指挥员身先士卒，携带安全绳，在钢筋、木板、碎石等建筑杂物错综复杂的间隙中为进攻队员开辟救援通道，经过近两分钟的攀爬，指挥员第一个到达地下隧道三层，并固定好安全绳，随后，命令地上战斗班长指挥战斗员利用安全绳逐一向下攀爬。官兵到达地下后，指挥员下令立即检查随身安全防护器材装备，准备进入隧道内部侦查。
橙色旋风 直捣火魔
根据工地负责人的介绍描述，在施工图纸的标示下，消防官兵以地上层冒烟位置为参照，迅速找到火源，发现隧道尽头两处洞口火魔的长舌不断向外探试，似乎要吞噬整个隧道，中队指挥员立即命令部分力量到达地上施工入口处，并铺设水带干线，增援下层参战官兵进行内攻，参战官兵利用单干线双出水分别对两个洞口进行火势堵截、压制，由于两个洞口大小不一，相对距离落差较大，通往洞口的唯一通道只有一个简易临时施工脚手架，使其进攻十分困难。在第一组人员进攻了近一个小时后，由于现场温度过高，战斗员体力消耗过大，造成部分战斗员脱水虚脱，这时，指挥员命令第一组人员出洞休整，第二组人员继续内攻。为保证战斗员保存体能，支队指挥部命令中队参战官兵进行分梯次轮换进攻的战术，最后，支队命令中队参战官兵以此为基础，向火魔发起最后的总攻。
不畏艰险 英勇顽强
在此次灭火战斗中，消防官兵充分发挥不畏艰险，英勇顽强，连续作战的精神，并在支队全勤指挥部的有力指挥下，通过消防官兵近三小时的努力，成功的将此次火灾扑灭。期间，共疏散群众近百余人，未造成重大损失，消防官兵英勇善战的实际行动诠释了“忠诚可靠、服务人民、竭诚奉献”的宗旨。重庆晚报数字报
第005版：晚报要闻
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轻轨龙头寺区间隧道动工
预计明年2月贯通，是轻轨三号线一期工程最后一个隧道
　　区间隧道开挖处
　　本报讯&昨日下午，随着几声炮响，轻轨三号线龙头寺段区间隧道人工开挖正式启动。　　轻轨三号线一期工程起于南岸区二塘，经渝中区、江北区止于龙头寺，计划2010年完工。二期工程则是在一期工程的两端分别向鱼洞和机场延伸。龙头寺客站、观音桥站、观音桥区间隧道等工程之前都已相继开建，部分节点工程土建已完工。昨日开挖的龙头寺区间隧道位于已建成的龙头寺客站后端，连接待建的龙头寺站（龙头寺客站与龙头寺站是两个不同的站点）。该隧道是轻轨三号线一期工程最后一个隧道。至此，轻轨三号线一期工程所有隧道已建成或在建。　　记者昨日从狮子坪站钻进隧道往施工现场走。隧道由左右洞组成，洞宽约4.5米，高约13米，已建成完工，每隔几米就留有一个安轨的墩坑。进洞约500米处两洞合一，一个车站模样的地下长厅呈现在眼前，中隧一处工程部长杨轶称，这就是龙头寺客站。客站人行通道一端连着火车站广场，一端连着公交车站。离客站不远处，两台大型装载机正往工程车上装弃渣。杨轶告诉记者，该处就是当天动工的轻轨龙头寺区间隧道。　　杨轶称，龙头寺区间隧道全长587.445米，宽13米，高9米，与地表平均厚度约15米，其中浅处不足5米。鉴于龙头寺客站已建成，龙头寺区间隧道施工工地又位于火车站附近，为减小影响，施工方采取小炮爆破方式，在入口50米处还引用了德国铣挖机进行轮钻开挖。“该隧道的另一个难点在于隧道岩层属砂岩，并有部分泥岩相伴，岩层发育不好，怕水，给施工增加了难度。”杨轶说，施工部门有信心在明年2月贯通隧道。　　据悉，轻轨三号线在龙头寺火车站附近有5个站点及部分区间隧道。其中唐家院子站下层站厅已完成，正在建站台夹层，完成了土建任务的70%；狮子坪站已完成80%土建任务，只剩下上层站台少量工程。两站年底前可完成主体结构建设。龙头寺区间隧道贯通后，下一步将启动龙头寺站建设。　　记者&冉启虎中国铁建重庆轨道环线建设项目“安全生产月”活动启动仪式在隧道公司重庆轨道环线项目部举行
发布者：赵彦春 发布时间： 　浏览次数：
本站讯（赵彦春 报道）近日，中国铁建重庆轨道环线二期建设指挥部在隧道公司重庆轨道环线项目部举行了2015年全线&安全生产月&活动启动仪式。中铁建重庆轨道环线建设有限公司项目公司党工委书记兼副总经理王成出席启动会，中国铁建重庆轨道环线二期建设指挥部副指挥长、总工毛东晖主持启动会，中铁建重庆轨道环线建设有限公司各部门负责人，土建一标、二标、三标、四标、六标、七标的项目领导和安全管理人员，土建五标的全体项目人员参加启动会。
启动仪式上，中国铁建指挥部安质部部长张伟宏宣读了指挥部下发的2015年&安全生产月&活动方案，明确了活动主题为&加强安全法治、保障安全生产&，并细化了月度安全生产工作。
隧道公司重庆轨道环线项目部项目经理李建中代表土建施工项目部作了表态发言，重点强调了项目部&安全生产月&活动要结合&加强安全法治、保障安全生产&的活动主题，加强安全生产工作管理，全面落实&以人为本，安全发展，安全第一、预防为主、综合治理&的安全管理方针，建立健全安全生产责任体系，提升全员安全生产意识和安全管理水平，杜绝生产安全事故的发生。
中国铁建指挥部副指挥长、总工毛东晖做了总结讲话，针对下一步工作提出五点要求：一是要紧扣主题，增强安全法治意识；二是要落实责任，要突出重点，坚决杜绝重大安全事故；三是要夯实基础，提高安全管理素质；四是要严细组织，迅速掀起活动高潮；五是要筑牢安全生产防线，打造本质安全，实现企业持续安全健康发展。
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