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隧道开挖引起的地层沉降及对近接桥桩的影响

王妍  
【摘要】: 随着城市化进程的加快,地铁已成为解决交通拥挤、土地资源紧缺、环境污染等“城市病”的良方。因此地表沉降和地层移动的规律研究已被工程界所关注。地铁隧道施工阶段及施工后期诱发的地表沉降是造成各种建、构筑物产生外观及功能上损害的主要原因,每年由此而造成相当大的经济损失。一般来说,地铁隧道设计时不考虑周边建筑物的情况,而以施工时控制地表的沉降为主。作者使用FLAC3D对隧道开挖进行了数值模拟,并且在现场测量地表沉降;在此基础上,研究了隧道开挖诱发的地表沉降对邻近桥桩的影响,同时将引起地表沉降的各因素进行了分析比较,系统研究了隧道开挖过程中对邻近已有桥桩的影响。 为了探寻隧道施工诱发的地表沉降及隧道施工对已有桥桩的影响,本文搜集了较为详尽的隧道开挖对周围已有建筑结构影响的资料,并针对该问题进行了数值模拟与计算,得出一些规律,为隧道近接建筑桩基础施工提供了理论上的指导。结合隧道施工的开挖方案,本文探讨了影响地表沉降各因素的重要程度。 现场监测资料和FLAC3D计算结果相结合,总结了在隧道开挖过程中地表横向沉降和纵向沉降规律,以及开挖所引起的地层应力场和位移场的变化规律得出以下结论: (1)随着隧道开挖的进行,结构的差异沉降及平均沉降增大,最终趋于稳定值。 (2)现场实测资料和FLAC3D模拟结果比较显示:FLAC3D能良好地模拟隧道开挖所引起的地层位移场和应力场的变化。 (3)隧道开挖对其周围土体的影响要比其对地表沉降的位移影响大。 (4)对有、无后补桥桩情况下其地表测点的对比分析发现,无后补桩情况下的地表点的沉降较大,而接近暗挖隧道始末端的后补桥桩对地面沉降的影响显得尤为突出。


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