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地铁盾构施工对邻近建筑物的影响研究

韩德元  
【摘要】:随着我国城市人口的不断扩大,修建地铁越来越成为大中型城市缓解交通压力的首选。然而由于城市的建筑物比较密集,修建地铁不可避免地会对周围土体及邻近建筑物产生一定影响,即使采用比较先进的盾构法开挖。因此在这种情况下,如何把对邻近建筑物的影响降到最低限度,是地铁施工过程中出现的一种不容忽视的新问题和新趋向,鉴于此,本文就盾构地铁开挖对邻近桩基建筑物的影响方面做了一些研究,以期能够为以后的工程设计提供一些参考和建议。 本文首先针对盾构施工引起地表沉降的机理展开论述,以深圳地铁一号续建线西乡站至新湖路区间盾构施工段为背景,分析了盾构施工特点、对盾构开挖模式选择、以及引起地面沉降的因素。在对前人在这方面研究进行回顾和总结的基础上,根据现场实测资料,运用数值仿真软件ANSYS,在综合考虑土体非线性、注浆压力、盾尾空隙和顶进力等主要因素下建立三维有限元模型,通过“生死”单元的设置与交替实现了盾构工况下的动态开挖仿真模拟,通过分析得到了开挖土体纵横两个断面的变形规律,其结果显示与实测值相当接近;证实了本文仿真模拟中选取的各种参数比较符合工程实例。在隧道开挖模型的基础上,以邻近某住宅楼为研究对象,将建筑物和土体看作一个有机的整体,按照建筑物—土体—隧道相互关联共同作用来建立三维有限元模型,研究分析计算了盾构地铁隧道穿过邻近建筑物时,对其基础沉降及上部构件内力的影响状况,并对建筑物的安全稳定性作出了评估。


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