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邻近桥桩隧道施工监控量测方案设计及其数据分析
| 论文题名： | 邻近桥桩隧道施工监控量测方案设计及其数据分析 |
| 关键词： | 邻近施工;监控量测;暗挖隧道;地层变形;数值计算 |
| 摘要： | 随着我国交通事业的蓬勃发展,越来越多的隧道穿越或近接既有的桥梁、桩基、隧道等建(构)筑物,隧道施工所导致的地层扰动和地面沉降等问题都将影响到已有建(构)筑物的安全性和长期性,在不影响已有建(构)筑物正常使用的前提下,如何实现隧道的安全施工,已成为隧道工程界亟待解决的难题。了解并掌握地层扰动和地面沉降的情况,是解决该问题的重要一环,而科学的监控量测方案成为了解决问题的关键。鉴此,本文作者提出了邻近桥桩隧道施工监控量测方案设计及其数据分析研究课题,以深圳某隧道下穿高速公路桥梁段工程作为研究背景,基于施工现场实际情况与相关的设计资料,在已有研究工作基础上进行了深入系统的研究。 首先,分析了邻近桥梁桩基隧道施工影响地层变形的主要因素、地层变形的规律及隧道施工对邻近桥梁桩基变形的影响,并分析了邻近桥梁桩基的隧道施工时,隧道、地层、桥桩以及桥梁上部结构间彼此的作用关系,认为控制浅埋暗挖隧道施工引起的地层变形是降低隧道施工对邻近桥梁桩基产生影响的关键。 运用大型有限元软件ANSYS对隧道的施工过程进行了仿真分析,研究了浅埋暗挖隧道施工对地表及桥梁桩基的影响。研究结果表明,在隧道施工前,必须对桥梁桩基周边的地层采取适当的加固措施,以保证桥梁的安全;同时,须加强对桩基周边及隧道中心线上方地表沉降的监控量测。 本着可靠、多层次、方便实用、经济合理的原则,提出了浅埋暗挖隧道邻近桥桩施工的监控量测方案。根据有限元分析结果,结合相关规范的规定及现场实际情况,对监控量测方案进行了优化,将监控量测的重点确定为地表沉降、墩底位移、墩底沉降、墩顶位移及墩身倾斜等,并分别对监测方法、监测频率、控制标准、反馈程序进行了系统地分析。 对现场监控量测数据进行了分析,并与有限元分析结果进行了对比。分析表明,两者有着较好的一致性,在此基础上,对浅埋暗挖隧道邻近桥桩的施工提出了建议措施。 本文立足于学科前沿,采用先进的数值计算方法与分析手段,对邻近桥桩隧道施工监控量测方案的设计和优化进行了研究,具有较高的工程应用价值,为系统开展隧道与邻近建(构)筑物的相互影响研究提供了一种有效的分析手段。 |
| 作者： | 彭放枚 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 凌同华;丁茂瑞 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长沙理工大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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