基坑开挖对下卧隧道的影响及控制方法

发布时间：2019-02-12 06:44

【摘要】：在城市复杂的环境下开挖基坑会导致下卧隧道产生显著的变形,导致隧道的安全问题。本文回顾了前人针对基坑开挖对隧道的变形影响的相关研究成果,利用有限元软件Plaxis讨论了当基坑位于隧道正上方时开挖对于隧道变形规律的影响：讨论了开挖基坑的深度、面积、与隧道的空间尺寸关系以及土体变形特性对下卧隧道变形的影响,然后讨论采用不同的加固技术,分析各加固方法对减小变形的作用,结合实例分析,得出了以下基本结论：(1)基坑开挖产生应力释放现象,开挖区周围土体会产生明显的变形,基坑底面会发生隆起,若不采取有效措施,基坑下卧隧道的竖向变形和水平变形均大大超过规范的允许值。(2)基坑开挖的空间尺寸和下卧隧道的变形有巨大的影响。随着基坑开挖深度的增加,隧道的竖向和水平向变形均线性增加；随着基坑开挖宽度的增加,隧道的变形呈对数函数关系增加,当开挖面积增大到某一临界值时,开挖宽度的增加对隧道变形不产生过大的影响。(3)开挖基坑与下卧隧道的空间尺寸关系对下卧隧道的变形具有较大影响,随着隧道埋深的增大,隧道的变形呈对数函数关系减小：随着隧道中心与基坑中心距离的增大,隧道的变形呈指数函数关系减小。(4)土体的弹性模量显著影响土体以及隧道的变形,随着土体弹性模量的增大,隧道的变形呈对数函数关系减小；并且在工程上,在基坑底面下设置门式搅拌桩能增大土体的弹性模量,有效减小开挖导致的下卧隧道的变形。(5)抗拔桩能有效减小基坑开挖对隧道的变形,且抗拔桩的深度对开挖变形的影响显著。
[Abstract]:Excavation of foundation pit in complex urban environment will result in significant deformation of underlying tunnel and lead to tunnel safety problems. This paper reviews the previous researches on the influence of foundation pit excavation on tunnel deformation, and discusses the influence of excavation on tunnel deformation law when the foundation pit is located directly above the tunnel by using finite element software Plaxis, and discusses the depth of excavation foundation pit. The effect of area, space dimension of tunnel and deformation characteristics of soil on deformation of underlying tunnel is discussed. Different reinforcement techniques are used to analyze the effect of different reinforcement methods on reducing deformation. The main conclusions are as follows: (1) the stress release phenomenon in the excavation of foundation pit, the soil around the excavation area will produce obvious deformation, the bottom surface of the foundation pit will be raised, if effective measures are not taken, The vertical deformation and horizontal deformation of the underlying tunnel greatly exceed the allowable value of the code. (2) the space dimension of excavation and the deformation of the tunnel have great influence. With the increase of excavation depth, the vertical and horizontal deformation average of tunnel increases. With the increase of excavation width, the deformation of tunnel increases in a logarithmic relationship. When the excavation area increases to a certain critical value, The increase of excavation width does not have too much influence on tunnel deformation. (3) the spatial dimension relationship between excavation foundation pit and underlying tunnel has great influence on the deformation of underlying tunnel, and with the increase of tunnel depth, The deformation of tunnel decreases with the increase of the distance between the center of tunnel and the center of foundation pit. (4) the elastic modulus of soil affects the deformation of soil and the deformation of tunnel. With the increase of elastic modulus of soil, the deformation of tunnel decreases with logarithmic function. And in engineering, setting door mixing pile under the bottom of foundation pit can increase the elastic modulus of soil and reduce the deformation of the tunnel caused by excavation. (5) the anti-drawing pile can effectively reduce the deformation of tunnel caused by excavation of foundation pit. And the depth of the uplift pile has a significant effect on the excavation deformation.
【学位授予单位】：浙江工业大学
【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：2420154