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合肥地铁盾构隧道近接高架桥施工影响与控制研究
| 论文题名： | 合肥地铁盾构隧道近接高架桥施工影响与控制研究 |
| 关键词： | 盾构隧道;高架桥;近接施工;地表沉降;桩基变形 |
| 摘要： | 地铁修建过程中不可避免地穿越城市中心地带，实际施工中经常邻近高层建筑物、高架桥和地下管线暗涵等情况，给盾构隧道施工风险控制带来挑战。本文针对盾构隧道近接高架桥桩基施工问题展开研究，首先从理论方面归纳总结了盾构隧道施工引起的土体变形和附加应力计算，阐述了盾构隧道施工对邻近桩基的影响规律;然后针对合肥地铁2号线青阳路站～西园路站区间盾构双隧道近接五里墩大型立交互通高架桥施工工程，通过数值方法模拟盾构双隧道动态掘进过程，同时结合现场监测方法分析近接施工期间周围土体和邻近桩基的变形和应力的影响规律，研究了三种不同参数条件下盾构双隧道施工对近接高架桥桩基变形和应力的影响;最后给盾构隧道近接五里墩高架桥施工提出了相关建议和控制措施。本文主要研究内容和结论如下: (1)通过Midas有限元软件建立了盾构双隧道下穿五里墩高架桥近接施工三维模型，分析了盾构隧道掘进过程对地表沉降、地层应力和邻近桩基变形和应力影响情况，并结合现场监测结果进行对比分析。结果表明，地层沉降随着开挖步骤逐渐变化，随着隧道开挖面与土体或地表监测点距离越近，沉降增幅越大，距离越远增幅越小，直至距离增加到3.5D（D为隧道直径）以后，基本趋于稳定;桩基的竖直位移和水平位移均不断变化，位移增幅由开始的慢慢增大到逐渐减小，最终趋于稳定，不同位置处各桩的应力沿桩身埋深其分布规律基本一致。 (2)研究了桩与隧道相对距离、双隧道掘进面相对距离和单桩桩长三种条件下盾构双隧道近接高架桥施工对单桩变形和应力极值的影响规律。结果表明，双隧道掘进面之间相对距离对单桩变形和应力极值影响最小;桩与隧道相对距离对桩基变形和应力极值影响较大，随着距离增大桩基竖向位移、桩项水平正位移和桩底水平负位移均先减小后增大，且在两隧道正中间位置达到最小值，单桩应力在两隧道正中间位置达到极值;单桩桩长对桩基竖向位移和应力极值影响最大，对位于同一埋深处桩身水平位移影响小，应力极值变化情况大小不一，其中yz方向剪切最大应力最大变化率最大，达到89.8％。 (3)基于数值模拟结果和现场监测结果，为减小盾构施工对邻近桩基的影响，针对合肥地铁近接高架桥施工提出了针对性的控制措施。 |
| 作者： | 单生彪 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 汪亦显 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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