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盾构施工所引起的建筑沉降

李东升  
【摘要】:在松软的地面市区下建设地下隧道会涉及到由隧道引起的潜在的地面变形,这些变形会影响现有的表面结构。而建筑更容易在这些土层变动中受到裂纹的损坏。传统意义上的建筑评估的经验方法做不到完全而精确地捕捉土结构之间相互作用的各个情况。所以数值方法越来越多地用于解决这样的问题。综合运用经验方法和用数值方法建立三维弹性梁建筑模型是目前很常见的做法。 通过数值模拟的方法分析了盾构隧道开挖工程中,力的卸载对土体的扰动的影响,以及影响范围。建立了弹性有限元数值模拟模型。其中使用新的等效地面弹性参数进行替换,并建立新的等效弹性梁单元,在新建立的梁单元中,建筑的不同位置会有不同的本构关系。然后使用新的地面梁单元对建筑砖石结构进行三维建模,结果表明,等效弹性梁能够准确地模拟建筑结构。使用有限元模型来对地面位移和建筑沉降进行分析,通过和实际测量值进行比较,都能够和实测值吻合良好。从而证明了模型的有效性。利用模型分析地表沉降与时间和深度的关系,盾构施工开挖的过程中推进造成地表沉降的规律,沉降的影响范围,沉降槽拓展规律,计算得到盾构法开挖引起的地表沉降曲线,由结果可知,地表土体产生沉降最主要的原因是盾构开挖过程中引起的土层损失。只有考虑施工过程以及不用地区的土质情况才可以较为准确的预测地表沉降,进而做到能够对建筑的沉降进行预测。 本文收集了以往工程中常用的各种长期沉降预测模型,对沉降预测曲线进行了曲线拟合,确定其相关参数,并将其预测值与实测值进行比较分析。本文重点对隧道附近的建筑进行分析探讨,按地面建筑物沉降、地面沉降变形的不同要求对沉降控制问题做出分析,结合对地表沉降规律的分析,研究盾构施工对其影响程度,提出监测警戒值及相应的建筑物保护加固措施。


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