我國正處于高速發(fā)展階段,大規(guī)模城市化伴隨而來的人口密集和空間緊張等問題急需解決,因此地下空間的開發(fā)特別是地鐵系統(tǒng)的建設尤為關鍵。如今地鐵已成為大多數(shù)一至三線城市居民主要的出行方式之一,成為了這些城市的重要交通命脈,一旦地鐵系統(tǒng)出現(xiàn)問題,城市的交通壓力會成倍增加,嚴重者更會影響城市的正常運轉,因此地鐵系統(tǒng)的安全性極為重要。除了地鐵系統(tǒng)自身的安全性外,由于其線路遍布城市,不可避免的會對周圍的在建工程提出較高要求。工程施工對鄰近地鐵安全性的影響問題急需解決。基于此,本文從合肥地鐵1號線側方某緊鄰地鐵隧道和車站的在建工程基坑入手,利用MIDAS/GTS軟件建立模型,在其基礎上進行有限元分析,輔以部分監(jiān)測數(shù)據(jù)作為對比,以研究側方地鐵的隧道結構和車站及出口部分的位移變化規(guī)律。文中主要提出了根據(jù)基坑所鄰近的結構不同,在地鐵側分段采取不同的支護措施,得到了隧道、車站以及出口結構的位移變化形式;并在此支護形式上改變其中圍護樁的參數(shù),分析影響地鐵隧道、車站及其出口位移變化的因素,得到變化規(guī)律。所得結論如下:(1)基坑側方同時存在地鐵的隧道和車站結構,各部分位移差異較明顯,分段采取不同的支護形式可以在滿足施工質量與安全性的基礎上兼顧工程經濟性。(2)從隧道橫向看,內側隧道結構的位移明顯大于外側。從隧道縱向看,以隧道遠離車站端為起點,隧道變形沿縱向逐漸增大,且變化幅度也在增大;在中點處變化幅度開始減小,隧道變形一直增大直到3/4處達到峰值;之后變形開始回落。(3)整體位移中,隧道橫向變形程度隨樁徑增大而減小,隨樁距增大而增大。豎向變形曲線則在中點附近相交,前半段沉降程度隨樁徑增大而減小,隨樁距增大而增大;后半段則隨樁徑增大而減小,隨樁距增大而增大。變化幅度呈規(guī)律性。(4)隨著樁徑增大,隧道和車站的最大橫向位移減小,最大豎向位移以及出口的雙向位移最大值均增大,變化呈線性。隨樁距增大,隧道、車站及出口最大橫向位移以及出口最大豎向位移均呈先減小后增大趨勢,隧道和車站最大豎向位移則一直減小。圖[94]表[12]參[54]
【學位單位】：安徽建筑大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2020
【中圖分類】：U456.3;U231;TU753
【部分圖文】：

安徽建筑大學碩士學位論文第二章基坑開挖對側方地鐵隧道影響的相關理論-8-第二章基坑開挖對側方地鐵隧道影響的相關理論2.1引言根據(jù)前一章節(jié)所描述可知，基坑開挖對鄰近既有地鐵線路的影響主要還是通過對周圍土體產生影響，進而影響到地鐵隧道和車站等已存在的構筑物。而基坑施工是如何影響到周邊土體、這種影響又是怎樣傳遞到構筑物上的，對于其中的具體機理還需進一步探究。只有清楚理解了土體變形理論與影響傳遞的機理，才能針對可能出現(xiàn)的問題，提前做好應對與控制措施。本章將會對基坑開挖與土體變形的相關理論作出介紹，包括土壓力理論、基坑變形機理、影響基坑變形的主要因素及相應的控制措施以及基坑工程施工對已存在的隧道的影響。2.2土壓力理論2.2.1朗肯土壓力理論朗肯土壓力理論是古典理論之一，由著名科學家RankineW.J.M.于1857年提出。該理論概念明確，方法簡便，沿用至今。它以半無限彈性土體為對象，研究了其中極限平衡狀態(tài)區(qū)域的土體應力情況，并對極限應力推導出了理論解。為例便于計算，朗肯土壓力理論作出以下假定：（1）假定擋土墻是剛性體，墻的背面垂直；（2）假定擋土墻背面的填土表面水平；（3）假定墻的背面光滑，即與填土之間不存在摩擦力。在此假定的條件下，擋土墻背面土體中的應力狀態(tài)可以看做一個半無限體中的情況，而墻的背面則可以視為存在于半無限體內部的一個垂直平面。根據(jù)擋土墻的移動情況，墻后土壓力可分為三類，即靜止、主動和被動土壓力，其產生條件如圖2-1所示。朗肯的理論主要研究了主動和被動的土壓力。圖2-1靜止（左）、主動（中）、被動（右）土壓力產生條件

安徽建筑大學碩士學位論文第二章基坑開挖對側方地鐵隧道影響的相關理論-10-pK——被動土壓力系數(shù)；c——黏性土的黏聚力，2/mKN。2.2.2庫倫土壓力理論庫倫土壓力理論同樣是古典理論之一，由法國工程師Coulomb.C.A于1776年提出。他根據(jù)多年擋土墻設計經驗，將研究的重點放在墻后產生滑動的土體楔塊上，分析其靜力平衡，進而給出了一種概念簡明的土壓力新的計算理論，在特定條件下?lián)碛辛己玫倪m用性，沿用至今。庫侖理論的內容是當剛性墻體受到背后無黏性土體推力向前移動到達某特定數(shù)值時，土體中的某個部分整體沿著滑裂面產生滑動的趨勢，此時的楔塊處在極限平衡的狀態(tài)，而墻的背面受到主動土壓力的作用。庫倫土壓力理論也有三個基本假定，分別是：（1）三角形楔塊ABC在墻體向前移動的過程中沿著墻的背面AB和滑裂面BC下滑；（2）滑裂面BC是一個平面；（3）楔塊ABC處在整體極限平衡狀態(tài)，墻的反作用力與墻身法線呈一定角度向上，切不考慮楔塊變形。如圖2-2所示。圖2-2庫倫土壓力計算圖此時，主動土壓力表達式為：aaKHP221（2-5）222]coscos(sin(sincos(cos(cosaK（2-6）式中：

土體隆起變形形式
【參考文獻】

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本文編號：2870176