隨著城市立體交通網(wǎng)的建設(shè),鄰近既有地鐵隧道修建高架橋的工程不斷出現(xiàn)。毗鄰隧道高架橋的施工過程,對鄰近隧道工程的安全勢必產(chǎn)生影響,甚至威脅到地鐵隧道的正常運營。為深入了解毗鄰高架橋施工對隧道的影響機理和過程,開展相應(yīng)的研究是十分必要的。東一環(huán)快速路工程作為沈陽市交通大動脈關(guān)鍵的一段,是沈陽市東部地區(qū)快速路系統(tǒng)的重要組成部分,其主體為全線高架橋,關(guān)鍵段與地鐵10號線隧道平行延伸,設(shè)5對平行匝道。本文以沈陽東一環(huán)快速路高架橋為依托工程,通過理論分析、數(shù)值分析和現(xiàn)場監(jiān)測相結(jié)合的方法,對東一環(huán)快速路某一匝道施工過程對下部既有地鐵隧道的影響進行深入研究,主要研究內(nèi)容和成果如下:（1）對沈陽東一環(huán)快速路高架橋L匝道及其毗鄰的地鐵10號線空間位置的特殊性進行了深入分析。地鐵10號線該區(qū)段為雙隧洞且兩洞距離僅為3.15m,且L匝道路基結(jié)構(gòu)正處于隧道擴大斷面正上部,凈距離僅為7.7m。施工過程中上部臨時荷載對下部隧道產(chǎn)生變形影響,確定該位置為施工監(jiān)測重點區(qū)段,以確保隨時掌握上部匝道施工對隧道影響情況。（2）運用有限元軟件ABAQUS以東一環(huán)高架橋L匝道工程為實體建立三維有限元模型進行模擬分析,以研究匝道在... 

【文章來源】：沈陽工業(yè)大學遼寧省

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

地表的兩種沉降形態(tài)

第2章地鐵隧道的變形理論92.1.2圍護結(jié)構(gòu)變形基坑工程進行施工時，土體的卸載導(dǎo)致主動土壓力和被動土壓力發(fā)生轉(zhuǎn)變，圍護結(jié)構(gòu)承受雙側(cè)的土壓力轉(zhuǎn)化為單側(cè)的主動土壓力，被動土壓在基坑底部產(chǎn)生，圍護結(jié)構(gòu)因此發(fā)生變形，從而引起基坑周圍土體的變形和沉降，基坑產(chǎn)生的變形程度與圍護結(jié)構(gòu)的變形息息相關(guān)[33]。然而，圍護結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變形與圍護結(jié)構(gòu)的種類和布置形式等因素有關(guān)，地下水的滲流、工程地質(zhì)條件、支撐體系剛度等也是影響圍護結(jié)構(gòu)變形的重要因素。由于工程實際施工過程的影響，基坑的時空效應(yīng)不可避免的影響圍護結(jié)構(gòu)的變形[34]。在很多實際工程中，圍護結(jié)構(gòu)往往會發(fā)生容易被忽略的豎向變形。事實證明，圍護結(jié)構(gòu)的豎向變形也應(yīng)該被重點考慮，圍護結(jié)構(gòu)產(chǎn)生豎向變形的因素有兩個：第一基坑開挖的卸載，基坑底部土體出現(xiàn)上浮，土層內(nèi)的豎向內(nèi)力減小，會導(dǎo)致圍護結(jié)構(gòu)出現(xiàn)豎向變形；第二圍護結(jié)構(gòu)的豎向變形是由上部荷載的改變以及用于保護基坑的支撐結(jié)構(gòu)造成的。因而，在工程實際中，很難預(yù)先判斷圍護結(jié)構(gòu)的具體變形形式[35]。2.1.3基坑底部隆起在基坑施工過程中，彈性隆起與塑性隆起是坑內(nèi)底部的土體產(chǎn)生兩種變形形式，如圖2.2所示。圖2.2基坑底部的隆起形式Fig.2.2Raisedformatthebottomofthefoundationpit基坑彈性隆起變形多發(fā)生在基坑開挖初期，開挖深度較小，變形最大部位出現(xiàn)在中間部位，兩側(cè)逐漸減小，形狀如同氣泡。中間隆起大小隨著開挖深度的增加而增加，在終止開挖時，隆起停止�；映霈F(xiàn)塑性變形是在基坑開挖深度較寬且基坑底部極度不平整時，基坑底部的變形像高低起伏連續(xù)的山脈，且類似于連續(xù)不斷的馬鞍形。變形較大位置發(fā)生在兩側(cè)

沈陽工業(yè)大學碩士學位論文10部位，而中部隆起較小，與之相反的是狹長或者長條形的基坑，隆起程度中間大，兩側(cè)小[36]。地質(zhì)條件及基坑開挖深度和寬度都會影響基坑土體上抬，基坑內(nèi)排水措施的好壞及圍護結(jié)構(gòu)也是重要的影響因素，由于時空效應(yīng)，基坑施工的時間和順序也不同程度的影響著基坑底部土體的隆起，因此，基坑底部隆起總結(jié)為以下3個主要原因：（1）由于土體卸載導(dǎo)致基坑內(nèi)應(yīng)力不平衡，當坑內(nèi)的土體被移走，使得基坑底部土體回彈。（2）在基坑工程中的支撐和圍護結(jié)構(gòu)所承受的荷載發(fā)生變化，出現(xiàn)偏移，對基坑底部土體形成擠壓，導(dǎo)致基坑底部土體壓力增大從而發(fā)生隆起現(xiàn)象。（3）基坑內(nèi)的水壓力變大導(dǎo)致土體隆起，滲透水進入開挖的基坑內(nèi)，破壞原有的土體空隙水壓力，導(dǎo)致水壓力增大，從而土體發(fā)生膨脹現(xiàn)象[37]。為了避免基坑底部土體發(fā)生隆起現(xiàn)象，在基坑施工過程中，保證工程質(zhì)量的同時應(yīng)加快施工速度，減少加、卸載的時間，以此減少時空效應(yīng)對基坑隆起產(chǎn)生的影響。2.1.4基坑工程與相鄰隧道的位置關(guān)系總結(jié)大量的實際工程，將隧道與基坑的位置關(guān)系歸納為以下幾種，如圖2.3所示。圖2.3隧道與基坑的相對位置關(guān)系圖Fig.2.3Therelationshipbetweentherelativepositionofthetunnelandthefoundationpit（a）隧道處于基坑下方，基坑與隧道縱向軸線之間以斜交形式呈現(xiàn)；（b）隧道處于基坑正下方，基坑與隧道的軸線在縱向上呈現(xiàn)相互垂直；（c）隧道側(cè)方為基坑，基坑與隧道的縱向軸線平行，在同一水平面或者高低不同；（d）隧道兩側(cè)為基坑，三者底部在同一水平線上或高低錯落形式。以（b）為例，卸載引起的變形圖如圖2.4所示。

【參考文獻】：
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