浅埋暗挖隧道下穿古建筑相互影响研究

摘要

随着我国国民经济的不断发展，城市化进程不断加快，城市人口和城市中的机动车辆越来越多，无形中给地面交通增加了很大压力。由于现代化城市要向高效率和集约化方向发展，城市总体规划要在一定空间范围内，因而城市地上空间的利用率越来越高，为了城市更好的发展，人们开始利用城市的地下空间，特别是像兰州这样处在群山环抱中的城市，由于地上空间有限，因而未来开发利用地下空间是一种趋势。开发城市的地下空间，比如修建地铁，开挖地下隧道或者修建地下停车场，修建地下商场等等，无疑会对地上建筑造成影响。本论文依托兰州市白塔山隧道下穿古建筑群这一工程，利用理论和Flac3D数值分析两种方法，研究了隧道开挖和地表建筑之间的相互影响。主要的研究内容和成果为：
　　1.采用有限元差分软件Flac3D研究了双侧壁导坑法适用于本工程的开挖步序，为了更好的控制地表沉降，开挖双线隧道时，优先开挖深埋侧隧道，并优先开挖浅埋侧导洞。
　　2.通过有限元差分软件Flac3D研究了隧道开挖时的地表沉降，从中总结出双侧壁导坑法施工时隧道沉降规律：开挖中导洞时引起的拱顶沉降最大，能占到拱顶沉降的30％到40%；隧道的拱顶沉降深埋侧要大于浅埋侧；水平收敛浅埋侧要大于深埋侧。
　　3.总结了前人对Peck公式的研究成果，对Peck公式中主要的两个参数采用下列方法计算：沉降槽宽度系数i通过前人总结的三种不同公式求平均值得到；地层损失通过经验总结得到，本文选取偏保守的1%和3%作为最小和最大地层损失率求出地层损失的一个范围。随后利用Peck公式计算了隧道关键点处的沉降范围，作为后续研究的一个理论参考范围。同时，还利用数值模拟的方法验证了Peck公式的合理性。
　　4.在Peck公式计算所得理论值的基础上，结合数值模拟方法研究了隧道开挖和地表建筑的相互影响，发现地表建筑对隧道沉降影响很小，但隧道开挖会引起某些位置建筑的不均匀沉降。
　　5.研究了控制隧道沉降的一些因素，通过选择恰当的开挖步序，及时支护，选择合适的支护方式以及支护参数能有效控制地表沉降。

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1 绪论

1.1 概述

1.2 国内外隧道施工引起地表沉降的研究现状

1.2 本论文研究的目的与研究意义

1.3 本论文研究的主要内容

2 浅埋暗挖隧道下穿建筑双侧壁导坑法施工步序数值模拟研究

2.1 数值模型

2.2双侧壁导坑法不同施工步序对地表沉降的影响研究

2.3 本章小结

3 基于peck公式的浅埋暗挖隧道地表沉降理论预测

3.1 概述

3.2 Peck公式的适用条件

3.4地层损失和沉降槽宽度系数的确定

3.5工程实例中计算点沉降的理论预测

3.6本章小结

4 隧道下穿古建筑区段施工对地表建筑的相互影响研究

4.1工程概况

4.2地质环境条件

4.3工程地质条件

4.4 施工要求

4.5 隧道施工与地表建筑的相互影响研究

4.6本章小结

5 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

致谢

参考文献