基坑开挖对临近既有隧道的影响研究分析
本文选题：深基坑 + 连拱隧道 ； 参考：《重庆交通大学》2015年硕士论文
【摘要】：随着城市建设的不断发展,城市用地也越显紧张,距离临近建构筑物很近的设计施工也成了不可避免的发展势头了。城市深基坑开挖必将对临近隧道造成影响。本文依托重庆江北城隧道工程和重庆农商行大厦工程,分析基坑的开挖对隧道产生的影响,以此为今后类似工程提供工程经验。本文共分析了以下几个问题:(1)本文针对基坑和隧道相关的问题,介绍了基坑开挖下隧道的力学模型以及开挖对隧道产生破坏的机理。同时,针对隧道支护问题介绍了隧道初支和二衬的工作原理。(2)采用ANSYS软件对基坑和隧道水平间距进行模拟计算,共分析了12种工况,得到了水平间距与隧道二衬的关系。(3)采用ANSYS软件对基坑桩板挡墙加钢管支撑支护方式进行建模计算,来模拟基坑开挖过程,开挖采用分层分段的方式进行。同时,模拟了基坑上部结构施工过程中隧道的变化状态。根据计算结果,重点分析了基坑开挖完成后和上部结构施工过程中的隧道位移和应力状态,判断基坑开挖对隧道的影响。随着开挖深度的增加,隧道变形也逐渐增加,上部结构施工过程中,隧道变形逐渐恢复。(4)利用LS-DYNA软件模拟爆破开挖对隧道的影响,分析了爆破荷载作用下隧道二衬的最大振动速度和应力。根据计算结果,爆破作用下隧道振速最大值小于和规范要求的10cm/s,应力状态也处于安全范围内。基坑的爆破开挖对隧道的影响符合要求。(5)根据依托工程监控数据,将监控量测结果和有限元模拟结果进行对比,有限元模拟结果与实测数据发展趋势相同,验证了两者趋势的一致性,同时也验证了有限元模拟的可行性。
[Abstract]:With the continuous development of urban construction, urban land is becoming more and more tense, and the design and construction which is very close to the building structure has become the inevitable development momentum. The excavation of urban deep foundation pit will inevitably affect the adjacent tunnel. Based on the project of Chongqing Jiangbei City Tunnel and Chongqing Agricultural and Commercial Building, this paper analyzes the influence of excavation of foundation pit on tunnel and provides engineering experience for similar projects in the future. This paper analyzes the following several questions: 1) aiming at the problems related to foundation pit and tunnel, this paper introduces the mechanical model of tunnel under excavation and the mechanism of tunnel damage caused by excavation. At the same time, aiming at the problem of tunnel support, the working principle of the first branch and the second lining of the tunnel is introduced. The horizontal spacing of foundation pit and tunnel is simulated and calculated by ANSYS software, and 12 working conditions are analyzed. The relationship between horizontal spacing and second lining of tunnel is obtained. ANSYS software is used to model and calculate the way of retaining wall of foundation pit with steel pipe bracing to simulate the excavation process of foundation pit. At the same time, the changing state of tunnel during the construction of superstructure of foundation pit is simulated. Based on the calculation results, the tunnel displacement and stress state after excavation and superstructure construction are analyzed, and the influence of foundation pit excavation on tunnel is judged. With the increase of excavation depth, the tunnel deformation increases gradually. During the superstructure construction, the tunnel deformation recovers gradually. (4) the influence of blasting excavation on tunnel is simulated by LS-DYNA software. The maximum vibration velocity and stress of the second lining of tunnel under blasting load are analyzed. According to the calculated results, the maximum vibration velocity of the tunnel under blasting action is less than the 10 cm / s required by the code, and the stress state is also in the safe range. According to the monitoring data of engineering, the result of finite element simulation is compared with the result of finite element simulation. The result of finite element simulation is the same as the development trend of measured data. The consistency of the two trends is verified, and the feasibility of finite element simulation is also verified.
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TU753;U456.3
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，本文编号：1916535
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