基坑開挖對臨近既有隧道的影響研究分析
本文選題:深基坑 + 連拱隧道 ; 參考:《重慶交通大學》2015年碩士論文
【摘要】:隨著城市建設的不斷發(fā)展,城市用地也越顯緊張,距離臨近建構筑物很近的設計施工也成了不可避免的發(fā)展勢頭了。城市深基坑開挖必將對臨近隧道造成影響。本文依托重慶江北城隧道工程和重慶農商行大廈工程,分析基坑的開挖對隧道產生的影響,以此為今后類似工程提供工程經驗。本文共分析了以下幾個問題:(1)本文針對基坑和隧道相關的問題,介紹了基坑開挖下隧道的力學模型以及開挖對隧道產生破壞的機理。同時,針對隧道支護問題介紹了隧道初支和二襯的工作原理。(2)采用ANSYS軟件對基坑和隧道水平間距進行模擬計算,共分析了12種工況,得到了水平間距與隧道二襯的關系。(3)采用ANSYS軟件對基坑樁板擋墻加鋼管支撐支護方式進行建模計算,來模擬基坑開挖過程,開挖采用分層分段的方式進行。同時,模擬了基坑上部結構施工過程中隧道的變化狀態(tài)。根據計算結果,重點分析了基坑開挖完成后和上部結構施工過程中的隧道位移和應力狀態(tài),判斷基坑開挖對隧道的影響。隨著開挖深度的增加,隧道變形也逐漸增加,上部結構施工過程中,隧道變形逐漸恢復。(4)利用LS-DYNA軟件模擬爆破開挖對隧道的影響,分析了爆破荷載作用下隧道二襯的最大振動速度和應力。根據計算結果,爆破作用下隧道振速最大值小于和規(guī)范要求的10cm/s,應力狀態(tài)也處于安全范圍內;拥谋崎_挖對隧道的影響符合要求。(5)根據依托工程監(jiān)控數據,將監(jiān)控量測結果和有限元模擬結果進行對比,有限元模擬結果與實測數據發(fā)展趨勢相同,驗證了兩者趨勢的一致性,同時也驗證了有限元模擬的可行性。
[Abstract]:With the continuous development of urban construction, urban land is becoming more and more tense, and the design and construction which is very close to the building structure has become the inevitable development momentum. The excavation of urban deep foundation pit will inevitably affect the adjacent tunnel. Based on the project of Chongqing Jiangbei City Tunnel and Chongqing Agricultural and Commercial Building, this paper analyzes the influence of excavation of foundation pit on tunnel and provides engineering experience for similar projects in the future. This paper analyzes the following several questions: 1) aiming at the problems related to foundation pit and tunnel, this paper introduces the mechanical model of tunnel under excavation and the mechanism of tunnel damage caused by excavation. At the same time, aiming at the problem of tunnel support, the working principle of the first branch and the second lining of the tunnel is introduced. The horizontal spacing of foundation pit and tunnel is simulated and calculated by ANSYS software, and 12 working conditions are analyzed. The relationship between horizontal spacing and second lining of tunnel is obtained. ANSYS software is used to model and calculate the way of retaining wall of foundation pit with steel pipe bracing to simulate the excavation process of foundation pit. At the same time, the changing state of tunnel during the construction of superstructure of foundation pit is simulated. Based on the calculation results, the tunnel displacement and stress state after excavation and superstructure construction are analyzed, and the influence of foundation pit excavation on tunnel is judged. With the increase of excavation depth, the tunnel deformation increases gradually. During the superstructure construction, the tunnel deformation recovers gradually. (4) the influence of blasting excavation on tunnel is simulated by LS-DYNA software. The maximum vibration velocity and stress of the second lining of tunnel under blasting load are analyzed. According to the calculated results, the maximum vibration velocity of the tunnel under blasting action is less than the 10 cm / s required by the code, and the stress state is also in the safe range. According to the monitoring data of engineering, the result of finite element simulation is compared with the result of finite element simulation. The result of finite element simulation is the same as the development trend of measured data. The consistency of the two trends is verified, and the feasibility of finite element simulation is also verified.
【學位授予單位】:重慶交通大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:TU753;U456.3
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,本文編號:1916535
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