相邻基坑施工坑间土体及隧道结构的变形特性

摘要

地下空间的进一步开发与基坑施工工程技术的迅速发展,复杂形式的基坑越来越常见。相邻基坑环境影响的叠加效应会对引发坑间土体的复杂变形行为,尤其当坑间存在既有隧道时,基坑施工卸荷引起的变形甚至可能威胁到隧道的安全运营。本文采用非线性平面有限元方法探究了相邻基坑施工下坑间土体以及坑间隧道的变形特性,及施工措施的影响,为今后同类工程提供参考和依据。主要工作内容与研究成果如下:
　　(1)讨论了基坑之间的距离、开挖宽度对于坑间土体变形影响,并由此推算出了使得坑间地表土体平均竖向位移接近零的最优基坑间距与开挖宽度的关系。总结了盾构隧道、明挖暗埋隧道与基坑的距离对于隧道竖向位移、支护结构侧移的影响并得出了相关规律。
　　(2)研究了基坑分隔开挖、绑桩对于控制基坑变形的效果。分析结果显示,分隔开挖下,分隔墙越靠近隧道中部,开挖引起的变形越大。绑桩能够一定程度变小上控制坑间隧道的上抬量。讨论了各种施工顺序下的最终变形结果,得出对称开挖能够减小隧道位移的结论。
　　(3)将研究成果成功应用于实际工程,结合实测数据,分析了相邻基坑开挖对坑间隧道位移、围护结构变形等的影响。

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第一章 绪论

1.1研究背景与意义

1.2国内外研究现状

1.3本文主要研究方法与内容

第二章 相邻基坑开挖坑间土体及隧道结构的变形特性

2.1引言

2.2平面有限元方法与准三维有限元方法介绍

2.3分析模型

2.4分析方法与数值模型

2.5相邻基坑开挖坑间土体变形特性

2.6相邻基坑开挖坑间隧道变形特性

2.7本章小结

第三章 基坑施工方案对于坑间土体和隧道变形的影响

3.1引言

3.2基坑分隔开挖对于坑间土体、基坑围护结构及隧道的影响分析

3.3绑桩与否对隧道位移以及围护结构变形的影响

3.4准三维模型与平面模型计算结果的比较

3.5开挖施工顺序的影响

3.6本章小结

第四章 实际工程应用分析

4.1引言

4.2工程背景介绍

4.3施工工况与测点布置

4.4实测结果分析

4.5有限元方法模拟结果与实测数据比较

4.6本章小结

第五章 结论与展望

5.1主要结论

5.2对进一步研究的建议

参考文献

致谢

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