基坑开挖对相邻地铁隧道的影响

摘要

随着城市建设的发展，城市路面交通的不断饱和，城市汽车量的不断增多，地面交通已经不能满足日益增长的交通需求，地下工程的开发与利用越来越受到人们的重视，发展地下交通便成为解决交通压力的一个非常可行的措施，目前越来越多的城市陆陆续续开始兴建地铁。由于城市用地使用的密集性，地铁周围必然会修建重要建筑物，而建筑物的基坑施工因土体卸载将打破原始岩土体的初始应力场平衡，基坑开挖对围岩的扰动必然会对临近的地铁区间隧道产生一定的影响。分析基坑开挖对临近地铁区间隧道的影响可以保障地铁的运营安全也可以在一定程度上避免由事故带来的重大经济损失。
　　本文以重庆市江北区中央公园商务区A13地块基坑工程作为工程背景，主要研究内容和理论成果如下:
　　①列举了国内外关于基坑开挖对临近隧道的影响实例，在已有工程案例的基础上进行总结分析。
　　②研究了由于基坑开挖引起的地表沉降模式、地表沉降的影响范围、深层土体沉降对临近重要建筑物的影响以及坑外深层土体的应变。
　　③系统总结了深基坑开挖引起基坑的变形情况以及基坑的变形机理，对基坑的时间以及空间效应分析作了详细的阐述。
　　④根据重庆市江北区中央公园商务区A13地块基坑工程的施工特点，以分析基坑开挖对临近地铁区间隧道的影响为前提，通过控制基坑开挖的开挖步序，运用有限元软件FLAC3D以及ANSYS对实际工程进行了有限元数值模拟分析，研究了隧道结构在基坑开挖过程中不同埋深下区间结构的荷载情况、隧道结构的内力以及正截面安全系数，同时分析了基坑开挖过程中由基坑土体开挖引起隧道结构产生的位移。本文的研究成果可对将来出现的相似工程提供设计和施工建议。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题的提出

1．2 国内外研究现状

1．3 本文主要研究内容

第二章 基坑开挖引起土体的位移研究

2．1 坑外地表沉降模式

2．2 坑外地表沉降影响范围

2．3 坑外深层土体沉降

2．4 坑外土体的应变

第三章 基坑变形机理及时空效应分析

3．1 基坑的变形机理

3．1．1 墙体变形

3．1．2 坑底隆起变形

3．1．3 墙后地表沉降

3．2 基坑变形的时间效应分析

3．2．1 基坑变形的时间效应分析

3．2．2 基坑变形的空间效应分析

3．2．3 基坑变形的时空效应分析

第四章 深基坑施工对临近地铁影响的数值模拟分析

4．1 工程概况

4．2 基坑开挖与轨道保护初步方案

4．3 FLAC3D以及ANSYS程序概述

4．3．1 FLAC3D程序概述

4．3．2 ANSYS程序概述

4．4 基坑开挖过程中轨道区间结构的安全分析

4．4．1 区间结构的荷载

4．4．2 开挖过程中F型断面内力与正截面安全系数

4．4．3 开挖过程中E型断面衬砌结构荷载与正截面安全系数定义

4．5 开挖过程中衬砌结构的整体位移分析

4．5．1 FLAC3D计算分析

4．5．2 ANSYS三维计算分析

第五章 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

致谢

参考文献