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黄土地区地铁隧道施工对邻近建筑物的影响分析
| 论文题名： | 黄土地区地铁隧道施工对邻近建筑物的影响分析 |
| 关键词： | 地铁隧道;隧道施工;地表沉降;黄土地区;数值模拟 |
| 摘要： | 最近几年我国中西部地区在大力发展城市地下轨道交通，但是，我国中西部地区的地质情况决定了不能够直接使用以前在沿海发达地区地铁隧道或者山岭隧道的设计施工经验。本文对我国中西部黄土地区的城市地铁建设过程中对周边临近建筑物可能造成的不均匀沉降、建筑物倾斜、建筑物水平移动以及结构内力等方面的问题进行了分析，同时进行了距离参数和左右两隧洞的开挖顺序对建筑物的影响研究。 为了分析黄土地区地铁隧道对临近建筑物的影响，本文在参考了大量相关文献的基础上，以正在建设的兰州地铁城市轨道交通一号线为研究背景，通过对隧道施工现场的黄土层进行取样分析，在室内试验取得黄土试样的各种实际参数。在确定了此黄土试样的各种相关特征性质后，运用ansys数值仿真分析软件，建立了框架结构在隧道施工过程中的计算模型，用来分析研究建筑物在隧道掘进过程中的沉降特征以及内力变化特征。本文中主要的研究内容及取得的成果如下: (1)在兰州地铁隧道的施工现场开挖出的掌子面上对黄土层原状土进行了取样，之后在实试验室通过含水率试验、密度试验、液塑限试验、渗透试验以及三轴压缩试验，可靠的取得了黄土试样的含水率、密度、液塑限、渗透系数、粘聚力以及内摩擦角等参数，保证了之后数值模拟的可靠性。 (2)根据实际测得黄土试样参数，应用ansys软件建立了临近隧道的框架结构在隧道施工中的三维实体模型计算模型。对建筑物与地面接触的各个基点进行了竖向位移以及水平位移分析，然后对建筑物的倾斜进行了分析，最后对建筑物的结构内力的变化规律进行了有针对的分析。对建筑物在隧道施工过程中的不均匀沉降的特征、水平移动的规律、倾斜变化以及建筑物的结构内力在隧道掘进过程中的变化规律进行了研究。 (3)通过改变隧道左右两个隧洞的开挖顺序，分析了在不同的开挖顺序下建筑物的位移、倾斜以及结构内力的变化特征。结果表明，先开挖距离建筑物较远的隧洞对建筑物的构件内力影响最小，而左右两条隧洞同时开挖时对控制建筑物的差异沉降最有利。 (4)通过改变模型中建筑物的位置，进行了距离参数对建筑物影响的研究分析。对比了在不同距离参数下建筑物的位移变化情况、倾斜情况以及内力变化，为以后类似情况下的建筑物的位移变化、建筑物的倾斜和结构内力的预测提供一定的参考。 |
| 作者： | 孟晓龙 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 严松宏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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