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《长安大学》 2017年
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黄土地区明挖隧道施工对相邻地表建筑影响分析

李雨阳  
【摘要】:在城市交通等基础设施的新建与改建工程中,明挖法广泛应用于下穿隧道及其引线工程、地铁车站等的施工。在城市商业区,隧道明挖施工引起的基坑周围被支挡土体的变形及其对周围建筑的影响是明挖隧道设计与施工关注的重点之一。本文在分析黄土地区明挖基坑施工引起的被支挡土体的地表沉降特征及其与基坑开挖深度和基坑支护结构体系类型相关性的基础上,探讨了西安地区以黄土为主的明挖基坑施工对相邻建筑物的影响。以西安黄土地区一工程实例为背景,采用Midas/GTS有限元分析软件,研究在黄土地层条件下明挖基坑施工过程中,建筑物距基坑距离、基坑内支撑形式和基坑开挖深度对支护结构、周围地表以及建筑物变形的影响规律。在本算例的条件下,主要结论如下:(1)桩体水平位移曲线呈现为中间大两头小的“内凸式”变形,水平位移最大处在距桩顶12m(0.75倍基坑开挖深度)处;地表沉降曲线呈“凹槽形”,地表沉降最大处在距离基坑边缘12m(0.75倍基坑开挖深度)处,且在距离基坑32m(2倍基坑开挖深度)外,土体沉降趋于稳定,变化幅度较小。(2)建筑物的荷载作用会使桩体水平位移和坑外地表沉降增大,但作用并不显著,且这种作用会随建筑物距基坑距离的增大而减小。(3)第一层混凝土支撑对基坑开挖产生的变形可以起到一定的控制作用。对架设位置处及桩体水平位移最大处的桩体变形有较为明显的控制作用;对紧邻基坑边缘处以及地表沉降最大处的土体变形有较为明显的控制作用;当建筑物靠近基坑一侧的端点恰好在沉降槽最低点(0.75倍基坑开挖深度)时,混凝土支撑对建筑物差异沉降的控制最为明显,此时可考虑将第一道钢支撑替换为混凝土支撑。(4)随着建筑物距基坑边缘距离的不断变化,建筑物绝对沉降的曲线形式也在不断变化,且建筑物绝对沉降曲线形式均与相应地表沉降相似,并略小于地表沉降;建筑物差异沉降在建筑物跨过沉降槽时较小,当建筑物靠近基坑一侧的端点恰好在沉降槽最低点时差异沉降最大,之后随着距基坑距离的不断增大,差异沉降逐渐减小,最终变为均匀沉降。
【学位授予单位】:长安大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:U456.3;TU433

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