基坑开挖对临近运营地铁盾构隧道的影响

发布时间：2021-10-19 07:09

　　随着城市的发展,地铁线路的网络越来越密集,城市中基坑开挖往往紧邻地铁隧道,且基坑开挖对周围运营的地铁隧道总会产生影响,需要进行深入的研究,因此研究基坑开挖对已运营地铁隧道的影响具有非常重要的现实意义。首先,论文利用数值正交试验方法,研究了基坑与隧道距离、基坑开挖深度、围护桩结构位移三个因素对隧道变形敏感性的影响。所选三个因素对管片水平变形影响的敏感性由大到小依次为：基坑开挖深度>基坑与隧道间距>围护结构位移；所选三个因素对管片拱顶变形影响的敏感性次序为：基坑与隧道间距>围护结构位移>基坑开挖深度；对拱底变形影响的敏感性次序为：基坑与隧道间距>开挖深度>围护结构位移。其次,文中采用数值模拟方法研究了上述三个因素对管片变形的影响程度及规律。当基坑开挖到管片拱顶埋深以上位置时,管片水平位移较小,竖向出现少量上浮,但开挖超过拱顶埋深时,管片水平变形急剧增加,竖向拱顶开始出现下沉。当基坑与隧道间距超过20米后,隧道超出基坑开挖影响范围,水平及竖向位移均可满足规范要求。隧道水平位移与支护结构桩体位移关系约成三次方关系增长。最后,论文将研究成果应用于沈阳中环广场基... 

【文章来源】：东北大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：96 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
        1.1.1 论文的背景
        1.1.2 论文的意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 基坑开挖分析方法的发展
        1.2.2 深基坑开挖引起周围土体变形研究现状
        1.2.3 深基坑开挖对地铁隧道影响研究方法
        1.2.4 盾构管片的变形
        1.2.5 深基坑开挖对地铁隧道影响的数值模拟
    1.3 论文的研究内容和研究方法
        1.3.1 论文的研究内容
        1.3.2 论文的研究方法
第2章 基坑开挖对临近运营地铁盾构隧道影响相关理论
    2.1 概述
    2.2 基坑相关理论
        2.2.1 围护结构的变形与内力计算方法
        2.2.2 基坑变形理论
    2.3 基坑开挖作用下隧道力学计算模型
        2.3.1 作用在隧道上的附加应力计算模型
        2.3.2 盾构隧道纵向变形的计算模型
    2.4 既有地铁隧道变形控制指标体系
        2.4.1 临近基坑开挖既有地铁轨道结构的变形控制指标体系
        2.4.2 既有地铁隧道变形控制标准
    2.5 本章小结
第3章 基坑开挖数值正交试验的设计与计算分析
    3.1 正交试验设计基础理论
        3.1.1 正交试验设计方法的基本概念
        3.1.2 正交试验设计的基本步骤
    3.2 正交试验的结果分析
        3.2.1 极差分析法
        3.2.2 方差分析法
    3.3 基坑开挖数值模拟正交试验方案设计
        3.3.1 确定试验指标
        3.3.2 确定试验因素和水平
        3.3.3 选择合适的正交表
    3.4 基坑开挖对隧道影响的计算理论
        3.4.1 MIDAS-GTS简介
        3.4.2 模型采用本构关系及假定
        3.4.3 有限元模型及参数设置
    3.6 正交试验条件下设计参数优化分析
        3.6.1 隧道水平位移的影响分析
        3.6.2 拱顶沉降的影响分析
        3.6.3 隧道上浮的影响分析
    3.7 本章小结
第4章 基坑开挖对临近隧道影响规律分析
    4.1 沈阳地层条件简介
    4.2 有限差分模型
        4.2.1 条件假设
        4.2.2 计算模型和参数
    4.3 基坑不同开挖深度对隧道影响分析
        4.3.1 计算工况划分
        4.3.2 施工阶段划分
        4.3.3 工况分析
    4.4 基坑不同距离对隧道影响分析
        4.4.1 计算工况划分
        4.4.2 施工阶段划分
        4.4.3 工况分析
    4.5 围护结构位移对隧道影响分析
        4.5.1 计算工况划分
        4.5.2 施工阶段划分
        4.5.3 计算工况划分
    4.6 基坑开挖深度与距离隧道间距对隧道变形影响
    4.7 本章小结
第5章 沈阳中环广场基坑工程临地铁施工安全评估
    5.1 计算依据、原则及方法
        5.1.1 工程概况
        5.1.2 工程地质条件
        5.1.3 水文地质条件
    5.2 本工程变形控制标准
    5.3 基坑对盾构隧道变形的影响因素
        5.3.1 隧道的隆起或下沉
        5.3.2 隧道的侧向变形
    5.4 截面分析
        5.4.1 工况1计算结果分析
        5.4.2 工况2计算结果分析
        5.4.3 工况3计算结果分析
        5.4.4 工况4计算结果分析
        5.4.5 工况5计算结果分析
        5.4.6 工况6计算结果分析
    5.5 各工况下的隧道1位移分析
    5.6 与监测资料对比
    5.7 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
作者简介



本文编号：3444395