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某新建地铁隧道近接下穿既有线车站力学响应分析及沉降模拟研究
| 论文题名： | 某新建地铁隧道近接下穿既有线车站力学响应分析及沉降模拟研究 |
| 关键词： | 地铁隧道;近接下穿;力学分析;沉降模拟;既有线车站 |
| 摘要： | 随着我国城市地下空间开发利用的广泛兴起，特别是城市地铁隧道规划建设的快速推进，不可避免的会遇到越来越复杂的近接工程问题。为了确保近接工程的顺利进行，就必须保证邻近既有建（构）筑物的结构安全及正常使用功能；那么在施工过程中采取何种施工技术及辅助工法，以及在设计施工中如何有效预测和避免沉降、塌陷的发生，使对既有建（构）筑物及地下管线的影响降到最低，并确保施工安全，同时实现较高的经济效益，是目前急需研究解决的问题。 本文以深圳市地铁7号线密贴下穿既有4号线车站工程为背景，采取理论研究、有限元数值分析及基于数值模拟分析沉降监测等方法，利用ADINA有限元分析软件建立计算模型，对全断面注浆加固和CRD平顶直墙暗挖下穿既有线车站施工方案进行了模拟研究。通过分析量化了施工过程中存在的各类风险要点，为工程的顺利实施以及类似工程开展提供理论依据和合理的预测分析。论文主要工作内容如下： 1．针对论文选题中的实际工程仍处于施工初期阶段，且缺乏实测资料等情况，本文重点对工程近接下穿施工方案、工程难点及相关要素进行了理论评估和预测分析，制定了相应的对策措施，并结合现场工程地质勘查资料，利用工程类比方法确定各类材料参数，通过ADINA有限元软件模拟计算证明取值是合理的。 2．在大量查阅关于沉降机理的相关数值解析方法理论及研究成果的基础上，并充分考虑了加固区相关参数的选取及对应措施，通过数值模拟方法进行了近接下穿开挖施工对既有线隧道的各类响应分析。 3．按照Peck经验公式及相关理论，得知隧道开挖引起的横向地层沉降规律，即横向沉降槽曲线可以用正态分布曲线来表示；纵向地表沉降会随着隧道的开挖掘进逐渐趋于稳定，该理论可作为模拟检测数据的合理性判据。 4．通过有限元分析软件ADINA对论文中近接下穿工程CRD开挖施工方案进行了模拟分析，按照施工方案明确的开挖顺序进行了施工步序的生死单元定义，通过不同的开挖步，对开挖引起的既有线车站结构沉降变形及安全运营等影响因素进行了分析预测，模拟计算得知既有线车站地板最大竖向变形为0.45mm小于控制值，而且初衬顶板最大收敛值为0.80mm小于控制值，均满足精度要求，同时发现计算值存在偏小的问题，应存在一定误差，但从模拟结果来看总的响应规律是比较符合理论实际的。 |
| 作者： | 高向东 |
| 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： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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