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北京地铁土压平衡盾构施工对既有建筑物影响分析

张姗磊  
【摘要】: 北京市地铁建设现已进入前所未有的大规模发展时期,地铁工程的新线建设必然受到复杂周边环境条件的制约并且不可避免地需要穿越或者邻近既有地铁隧道、桥梁、地下管线、房屋建筑等周边环境设施,城市地铁建设中既要满足工程自身的安全,还要确保周边环境设施的安全性和正常使用,这对地铁工程新线建设的设计和施工都提出了新的要求。本文正是针对这一特点,结合北京地铁土压平衡盾构工程实际将要穿越或者邻近市区内既有的房屋建筑等周边环境设施,拟采用数值分析的方法,重点针对地铁盾构隧道施工对既有建筑物的影响进行评估分析与研究。 本文的主要研究内容包括: (1)分析了土压平衡盾构隧道施工技术以及北京地区盾构选型的一些建议,对FLAC3D有限差分法分析实际工程问题的流程进行了介绍。 (2)根据盾构隧道施工对既有建筑物影响的工程案例,采用岩土工程领域最为通用的FLAC3D有限差分的方法,进行数值计算,并对施工范围内地层沉降规律做出一定的分析,并且与现场实测数据进行对比分析,得出盾构隧道施工对既有建筑物影响的工程分析经验。 (3)结合北京地铁10号线二期工程盾构隧道施工对某框架结构建筑物产生的影响进行了预测分析,从而给出在盾构侧穿期间既有建筑物的安全性能建议及拟采取的技术保护措施。 采用理论分析研究、数值模拟和工程现场实际监测相结合的研究方法,结合以往FLAC3D有限差分法模拟隧道施工引起的地层位移情况、既有建筑物的结构特点和力学性质,通过经验公式比较与计算机数值模拟、监测数据分析,说明采用数值分析的方法可以比较准确的预测地铁盾构隧道施工对既有建筑物产生的附加影响,从而为北京地铁的重大风险源工程安全性评估提供一定的参考依据。


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