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旋挖钻施工扰动对下卧既有地铁隧道影响的数值模拟分析
| 论文题名： | 旋挖钻施工扰动对下卧既有地铁隧道影响的数值模拟分析 |
| 关键词： | 旋挖钻;动荷载;地铁隧道;数值模拟 |
| 摘要： | 由于城内土地资源的匮乏，不可避免遇到邻近工程相互影响问题。桩基作为工程建设常用的基础形式之一，当桩基施工临近既有隧道时。两者邻近施工相互影响问题更应引起重视。本文依托深圳前海交易广场项目为背景，将隧道周围环境分为土层、岩层、部分土层部分岩层三种情况。利用有限元软件FLAC3D建立三维数值模型，模拟分析旋挖钻施工对下卧既有地铁隧道产生的影响及保护措施，主要完成工作如下： （1）介绍了旋挖钻施工引起周边环境振动的原理，分析了旋挖钻施工产生的动荷载形式，包括激振力、频率、加载时间。总结了应力波在介质中传播规律以及相关控制标准。 （2）通过模型与相关研究对比，并结合理论分析，验证了本文所建立桩-土-隧道数值模型的可靠性。在此基础上研究了旋挖钻施工对复杂地层中隧道的影响规律，系统的分析了旋挖钻施工对隧道产生影响较大的位置，随着开挖深度的增加，分别出现在拱顶、拱底和靠近隧道一侧墙体，且发现旋挖钻在开挖土层过程中对隧道产生的影响大于开挖岩层。引入全套管护壁工艺，得出全套管护壁可有效减少旋挖钻施工对地铁隧道的影响，振动速度最大可降低88%。 （3）通过数值模拟分析旋挖钻成孔对不同地层中隧道的影响，得到了岩层中隧道受到旋挖钻施工影响小于土层中，岩层中隧道上振动速度最大值比土层中最大值减小75%。研究了桩基与隧道之间距离的影响，发现桩基与既有隧道的之间距离越大，旋挖钻施工对既有隧道产生的影响越小。地铁隧道8m范围内建议采用全套管护壁下旋挖钻施工工艺。 |
| 作者： | 付佳奇 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 邹正盛;梁耀哲 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 河南理工大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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