基坑开挖对侧方既有盾构隧道影响的数值分析

摘要

国家目前正在大力倡导和投资城市的地铁建设。但由于城市空间的限制，近邻地铁隧道的大型基坑开挖工程无所不在，而地铁隧道对变形控制要求很高，小小的变形都可能导致地铁隧道管片开裂，影响其正常运营。同时，大型基坑工程本身对变形的要求也是很高的。因此，结合这两个方面，研究基坑开挖对旁侧已建盾构隧道的影响，在保汪基坑正常开挖的情况下，如何有效地控制旁侧隧道的变形，便成了一个十分必要的研究课题。　　本文针对这个问题，结合宁波某大型基坑开挖工程，研究基坑开挖对旁侧已建盾构隧道的影响，对其进行数值模拟分析。采用ABAQUS建模软件，建立实际工程的二维和三维模型，同时采用origin、Excel等数据处理软件，对结果进行分析处理，在建模中，为了与实际工程进行更好的拟合，采用摩尔库伦和修正剑桥模型对实际工程进行建模分析，对比哪一种土体本构模型更符合工程实际，为实际的工程提供更多理论上的支撑和借鉴，为以后的隧道工程施工提供技术指导。　　本课题是通过ABAQUS数值模拟的方法，基于对宁波某大型基坑开挖工程实际参数和尺寸的取用，在适当简化的前提下模拟整个工程的开挖过程，分析对旁侧地铁隧道的影响，将模拟结果与现场的地铁隧道和基坑的监测资料进行对比分析，可以得出剑桥模型更加适合实际工程，同时也为其它类似实际工程提供一些借鉴意义。

目录

声明

摘要

第一章绪论

1．1研究的背景及意义

1．2研究现状

1．2．1国外研究现状

1．2．2国内研究现状

1．3研究内容和技术路线

1．3．1研究内容

1．3．2技术路线

1．4本章小结

第二章工程案例分析

2．1工程概况

2．1．1基坑概况

2．1．2环境概况

2．1．3工程与隧道位置关系

2．1．4工程地质条件

2．2．1基坑开挖和开挖顺序

2．2．2 Ⅰ区支撑设计

2．3现场开挖与隧道保护

2．3．1基坑开挖方式研究

2．3．2对隧道保护的研究

2．4监测资料的分析

2．4．1 Ⅱ-A区块基坑监测资料分析

2．4．2Ⅰ区块基坑监测资料分析

2．5本章小结

第三章二维数值模拟研究

3．1有限元分析

3．1．1有限元分析基本理论

3．1．2本构模型理论介绍

3．2二维模型的建立与分析

3．2．1隧道模型及环境参量设置

3．2．2模型的简化分析与处理

3．2．3模型结果的分析和处理

3．3两种本构模型模拟计算分析

3．3．1二维库伦模型对比分析

3．3．2二维剑桥模型对比分析

3．4实测结果与模拟结果研究

3．4．1实测结果分析

3．4．2两种模型综合分析

3．4．3模拟结果分析

3．4．4实测与模拟结果对比分析

3．5参数敏感性分析

3．6本章小结

第四章三维数值模拟研究

4．1三维模型的而建立与分析

4．1．1隧道模型及环境参量设置

4．1．2模型的简化分析与处理

4．2．1三维库伦模型对比分析

4．2．2三维剑桥模型对比分析

4．3实测结果与模拟结果研究

4．3．1实测结果分析

4．3．2模拟结果分析

4．3．3实测与模拟结果对比

4．4参数敏感性分析

4．4．1摩尔库伦模型参数敏感性分析

4．4．2剑桥模型参数敏感性分析

4．5本章小结

第五章结论与展望

5．1结论

5．2展望

参考文献

致谢

在读期间发表的学术论文及研究成果