江北城大厦基坑开挖对临近隧道的影响分析研究

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。
　　本文对四种基坑支护方式下隧道变形进行了模拟并根据模拟结果选择出了最优的基坑支护方案，再在最优支护方案的基础上详细模拟了基坑开挖对隧道位移和应力的影响。本文共分析了以下几个问题:
　　(1)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软件对基坑无支护、桩板挡墙支护、桩板挡墙加钢管支撑支护、地下连续墙支护四种方式进行建模计算。根据计算结果，重点分析了基坑开挖完成后隧道位移和应力状态，并根据隧道最终状态选出了最优支护方式。
　　(4)根据选择的最优支护方式，采用ANSYS软件建立三维基坑和隧道模型，详细模拟了基坑开挖时隧道的位移应力状态，并绘成曲线分析其变化趋势。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景及问题的提出

1．2 国内外研究现状综述

1．2．1 基坑施工对临近隧道的影响研究现状

1．2．2 隧道变形监测预测研究现状

1．3 目前存在的问题

1．4 研究方法和内容

第二章 基坑开挖对产生隧道变形的相关理论及机理

2．1 基坑的相关概念及理论

2．2 土压力理论

2．2．1 静止土压力理论

2．2．2 朗肯土压力理论

2．3 基坑开挖下隧道力学计算原理

2．3．1 隧道纵向变形计算模型

2．3．2 基坑与隧道的位置关系

2．4 深基坑开挖对隧道产生破坏的机理

2．4．1 基坑开挖引起隧道变形的因素

2．4．2 深基坑几种施工工艺引起隧道变形机理

2．5 隧道初期支护和二次衬砌支护原理

2．6 本章小结

第三章 依托工程概况及有限元理论

3．2．1 地形地貌

3．2．2 地层岩性与地质构造

3．2．3 水文地质

3．2．4 气象

3．2．5 不良地质现象

3．3 有限元理论

3．3．1 有限元法基本原理

3．3．2 ANSYS简介

3．3．1 DP模型

第四章 基坑与隧道的水平间距对二次衬砌的影响分析

4．1 有限元计算模型

4．1．1 建模过程

4．1．2 计算模型及参数

4．1．3 计算工况

4．2 有限元计算结果

4．2．1 位移计算结果

4．2．2 应力计算结果

4．3 结果分析

第五章 基坑支护结构对隧道二次衬砌的影响分析

5．1 基坑支护结构介绍

5．1．1 水泥土重力式挡墙

5．1．2 排桩支护

5．1．3 土钉墙

5．1．5 桩板式挡土墙

5．2 有限元计算模型

5．2．1 建模过程

5．2．2 计算模型及参数

5．2．3 计算工况

5．3 无支护计算结果

5．4 桩板支护计算结果

5．5 桩板支撑计算结果

5．6 地下连续墙计算结果

5．7 支护结构比选

5．7．1 变形规律

5．7．2 比选

第六章 基坑开挖对隧道的影响分析

6．1 计算工况

6．2 计算结果

6．2．1 隧道位移计算结果

6．2．2 隧道应力计算结果

6．2．3 围岩位移计算结果

6．2．4 围岩应力计算结果

6．3 结果分析

7．1 结论

7．2 展望

致谢

参考文献