【摘要】：對(duì)于在既有地鐵盾構(gòu)隧道旁采用樁錨技術(shù)施工的大型基坑工程,由于基坑的大面積開挖卸荷打破了原有的地層平衡條件,使得基坑周圍土體在不平衡力的作用下向著基坑方向變形和位移,同時(shí)這種不平衡作用改變了既有盾構(gòu)隧道周邊圍巖應(yīng)力狀態(tài),導(dǎo)致圍巖應(yīng)力出現(xiàn)應(yīng)力重分布,而既有盾構(gòu)隧道是根據(jù)原先的圍巖條件設(shè)計(jì)而成,再者地鐵盾構(gòu)隧道對(duì)巖土體變形比較敏感,極易由于巖土的變形而出現(xiàn)不均勻位移,當(dāng)基坑開挖的卸荷影響達(dá)到一定程度,就會(huì)威脅到盾構(gòu)隧道的正常使用和結(jié)構(gòu)安全,如軌道線形不滿足列車運(yùn)營要求,盾構(gòu)接頭螺栓出現(xiàn)拉伸破壞,管片接頭防水措施失效,盾構(gòu)管片出現(xiàn)縱向錯(cuò)動(dòng)等現(xiàn)象的產(chǎn)生。那么在基坑開挖的一個(gè)多大范圍之內(nèi),基坑開挖對(duì)鄰近既有盾構(gòu)隧道影響比較強(qiáng)烈,必須采取施工對(duì)策才能保證盾構(gòu)隧道的正常使用和基坑的順利施工；在什么范圍內(nèi)基坑開挖對(duì)鄰近既有盾構(gòu)隧道影響比較弱甚至沒有影響,只需采用一般的施工輔助措施甚至不需要采取施工對(duì)策,這是擺在廣大學(xué)者和巖土工程師面前亟待解決的一個(gè)問題。 本文以沈陽中環(huán)廣場南塊地超大基坑近接既有地鐵盾構(gòu)隧道施工工程為背景,在對(duì)盾構(gòu)隧道縱向等效剛度模型進(jìn)行研究分析的基礎(chǔ)上確定將盾構(gòu)隧道縱向變形曲率作為近接影響分區(qū)準(zhǔn)則,然后利用大型有限元軟件Abaqus,通過改變既有盾構(gòu)和基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)之間的距離,對(duì)既有盾構(gòu)隧道位于基坑側(cè)方、基坑底面-45°方向、基坑被動(dòng)土區(qū)、基坑底面正下方4種類型12種工況進(jìn)行三維數(shù)值模擬,分析基坑開挖對(duì)地表沉降變形,既有盾構(gòu)隧道變形和連續(xù)墻水平變形的影響規(guī)律,主要結(jié)論及成果如下： (1)通過對(duì)盾構(gòu)隧道縱向等效剛度模型的研究,表明盾構(gòu)隧道縱向變形曲率半徑和螺栓張開量與螺栓內(nèi)力之間存在著力學(xué)和數(shù)學(xué)上的關(guān)系,也是基坑近接盾構(gòu)隧道施工中隧道結(jié)構(gòu)安全和正常使用的關(guān)鍵指標(biāo),從而確定將盾構(gòu)隧道縱向變形曲率半徑作為近接影響判斷準(zhǔn)則。 (2)將盾構(gòu)隧道軌道線形是否受到影響的臨界狀態(tài)、盾構(gòu)隧道管片環(huán)間接頭處于極限狀態(tài)對(duì)應(yīng)的盾構(gòu)隧道縱向變形曲率半徑分別作為強(qiáng)弱影響區(qū)和弱無影響區(qū)的劃分閾值,然后在數(shù)值模擬分析的基礎(chǔ)上建立基于樁錨技術(shù)的基坑近接既有盾構(gòu)隧道施工工程的影響分區(qū)圖,并提出了相應(yīng)的施工對(duì)策,對(duì)同類工程設(shè)計(jì)和施工具有一定借鑒意義。
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TU753;U455.43

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2515368