隧道浅埋暗挖施工工法对建筑物的影响分析

摘要

随着城市规模的扩大和城市形态的变化以及交通方式的立体发展，交通拥堵现象成为现代城市交通的常态，隧道工程等地下空间工程的开发与利用有效的解决城市交通拥挤问题，同时也存在一些问题，如地表沉降及对周边建筑物的损伤等问题。因此，本文在现有的研究基础上进行了以下几个方面的研究：
　　（1）从隧道施工引起的地表沉降规律着手，阐述引起地表沉降各种影响因素，进而分析影响建筑物损伤的原因，论述了隧道模拟过程的理论依据。
　　（2）在阐述青岛隧道施工所引发地表沉降对建筑物损伤规律的基础上。根据施工的特点，采用ABAQUS对不同施工工法隧道施工引发的地表沉降进行分析，由此得出双侧壁导坑法、CRD法、上下台阶法、全断面开挖法的沉降量是依次增大；从隧道开挖的地质条件、受力特点来看，最优选是双侧壁导坑法，依次分别是CRD法、上下台阶法、全断面开挖法，由此在选择施工方案的时候，需要综合考虑，分步越多，施工复杂，最终会影响围岩的整体性。
　　（3）对隧道开挖引起建筑物沉降进行分析，运用Midas分析了地表框架结构在不同开挖工法过程中沉降形态，得出沉降量从大到小依次为：全断面法、上下台阶法、CRD法、双侧壁导坑法。通过地表沉降量与建筑物沉降量的对比，其沉降曲线相似，但是由于建筑结构刚度和建筑结构荷载的存在，地表变形与建筑变形引起的地表沉降量存在一定差异，但沉降差异不大，分别为0.28％、14.99%、15.2%、12.6%。
　　（4）开挖前，对地表进行有效控制出发，根据当地水文地质条件，对青岛隧道施工措施加以优化，并给出对沿线建筑物损伤的防治措施。
　　通过浅埋暗挖施工工法引发的沉降规律，验证了Peck公式，对实际也起到一定的借鉴作用，对合理利用地下空间提供可参考的依据。

目录

声明

1 绪论

1.1 选题背景

1.2 国内外研究现状

1.3 本文研究的内容

1.4 本章小结

2 隧道施工引起地表沉降的影响分析

2.1 隧道开挖对地表沉降影响因素

2.2 隧道施工对建筑物的影响

2.3 有限单元法

2.4 本章小结

3 隧道施工引起地表沉降的数值分析

3.1 土体的本构模型

3.2 数值模拟分析

3.3 浅埋暗挖施工工法对隧道开挖过程分析

3.4 本章小结

4 隧道施工对建筑物的影响分析与损伤规律

4.1 地表沉降对建筑物的影响分析

4.2 隧道开挖引起框架结构影响分析

4.3 隧道开挖对建筑物损伤的一般规律

4.4 本章小结

5 隧道施工对邻近建筑物结构损伤的防治措施

5.1 暗挖隧道施工过程中常见的问题

5.2 隧道施工的优化措施

5.3 建筑设计中的改善措施

5.4 本章小结

6 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

致谢

攻读硕士期间主要成果

学位论文数据集