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软土地区基坑开挖对既有地铁隧道影响的研究
| 论文题名： | 软土地区基坑开挖对既有地铁隧道影响的研究 |
| 关键词： | 软土地层;基坑开挖;数值模拟;既有地铁隧道;位移;地表沉降 |
| 摘要： | 地铁已成为大城市中家喻户晓的重要交通工具，在地铁旁建建筑物就不可避免的会对地铁隧道造成影响，由开挖引起的地表沉降及对既有地铁隧道的影响已成为基坑设计和施工中非常关心的问题之一。因此研究软土地区基坑开挖对既有地铁隧道的影响具有重要意义。 本文用三维有限元模拟了基坑开挖对临近地铁隧道的影响，定性地分析了隧道的位移规律，并与实测资料进行对比，发现有限元结果与实测资料取得了很好的一致；针对南京地区典型软土，模拟分析了隧道在基坑旁侧和正下方两种不同相对位置下，基坑开挖不同工况、与基坑不同距离、不同埋深和地下连续墙不同入土深度等参数对隧道位移的影响，获得了隧道的水平、竖直位移和内力沿隧道纵轴的变化曲线。得到了一些有意义的结论： (1)在不同工况下，隧道最大位移、最小轴力和最大弯矩发生在 z=0m处，剪力在 z=15m 附近突然变大，开挖卸荷对隧道影响较大，地下连续墙和支撑施工对隧道影响小，且随着开挖深度的增加而增大。 (2)随着距离的增加，隧道水平位移逐渐减小，到离基坑 12m左右，水平位移变化很小。与水平位移相似，竖直位移随着距离的增加逐渐减小，到离基坑12m 左右，变化很小。隧道在基坑旁侧时轴力随着距离的增加逐渐增大。剪力和弯矩则逐渐减小。当隧道在基坑正下方时，轴力随着距离的增大逐渐增大，剪力逐渐减小，弯矩方向发生了改变。 (3)随着埋深的增加隧道位移先增加后减小，由于墙体最大位移大概出现在0.6 H处，可看出隧道位移受墙体变形影响较大，要减小隧道位移就要有效控制墙体的变形，在这类基坑设计中要树立“变形控制”的思想。内力随着埋深的增加均增加。 (4)随着地下连续墙入土深度的增加，隧道位移随之减小，在本算例中，当入土深度超过 1.0 H后，再增加入土深度对减小隧道水平位移作用不大，因此墙体入土深度存在一个最优入土深度，大概在1.0 H处。从基坑附近到远离基坑，入土深度的影响在逐渐减小；入土深度对隧道的竖直位移影响不大。内力变化相对不大。 |
| 作者： | 钟定兰 |
| 专业： | 森林工程 |
| 导师： | 杨平 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京林业大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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