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基坑工程对既有隧道的影响规律与保护对策
| 论文题名： | 基坑工程对既有隧道的影响规律与保护对策 |
| 关键词： | 基坑工程;既有隧道;保护范围;有限元数值分析;变形控制 |
| 摘要： | 地下工程规模随着城市化的发展而不断的扩大，出现了大量邻近既有隧道的新建工程。基坑的开挖势必引起周边土体的位移，导致隧道产生附加变形和附加内力，严重威胁隧道的安全。因此，分析基坑开挖对隧道的影响，并提出相应保护措施变得十分必要。本文通过对基坑工程案例的监测数据分析及有限元数值分析，研究在既有隧道不同方位、不同距离的基坑开挖对隧道变形的影响规律，并提出保护范围划分。所得结论如下： (1)对国内外大量基坑的实测数据和相应的设计规范进行整理分析，指出在饱和软土地区，基坑开挖的侧方影响范围为围护结构墙趾的45°线上方，下方影响范围为Max(2B,30m)，其中B为基坑开挖宽度。 (2)对于既有隧道侧方的基坑，有限元分析显示隧道的最大弯矩值和最大位移值将随基坑与隧道距离 L的增大而变小。当距离小于2D（D为隧道直径）时，基坑开挖对隧道变形影响较大。 (3)对于既有隧道上方的基坑，有限元分析显示随着坑底至隧道顶部净距离L的增加，隧道横断面的最大位移和最大弯矩值逐渐减少。两者均在1.5D处出现拐点，即在大于1.5D后影响迅速减少。 (4)以外滩通道基坑工程为例，进行三维有限元计算，分析基坑施工对下卧隧道纵向变形的影响。结合实测数据指出在基坑开挖过程中下方隧道持续上浮，在底板浇筑后才趋于稳定，结构回筑后转为少量沉降。因此，尽快浇筑底板是保护下卧隧道的关键之一。另外，隧道的上浮大致呈“正态曲线”分布，最大值出现基坑中心位置下方。 (5)根据隧道与基坑的相对位置与距离的不同，将基坑开挖对隧道的影响程度划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个保护区分区等级，对应的变形控制程度表现为微影响范围、注意范围、控制范围和限制范围。 |
| 作者： | 朱明扬 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 滕念管;叶冠林 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 上海交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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