地鐵隧洞—樁基相互作用機(jī)制的數(shù)值模擬研究
本文關(guān)鍵詞:地鐵隧洞—樁基相互作用機(jī)制的數(shù)值模擬研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著我國(guó)城市軌道交通建設(shè)的快速發(fā)展,在城市中修建淺埋地鐵隧道、公路隧道及地下通道越來(lái)越普遍。地鐵隧道往往不得不從既有結(jié)構(gòu)樁基礎(chǔ)附近穿過(guò),在樁基礎(chǔ)荷載和隧道開(kāi)挖的共同作用下,地層會(huì)發(fā)生應(yīng)力重分布,隧道開(kāi)挖也不可避免的會(huì)產(chǎn)生地表沉降和洞頂沉降。地表及洞頂沉降過(guò)大,不僅會(huì)引起隧道結(jié)構(gòu)的變形,而且會(huì)造成隧道結(jié)構(gòu)工作能力的下降。同時(shí)在樁荷載作用下樁底和洞周圍巖會(huì)發(fā)生破壞形成塑性破壞區(qū)影響隧洞正常使用。本文主要運(yùn)用FALC3D軟件模擬研究了樁荷載作用下不同因素對(duì)隧洞開(kāi)挖過(guò)程中引起的沉降及破壞的影響,模擬研究不同樁位荷載作用下對(duì)隧洞洞頂、地表及樁底沉降的影響,總結(jié)由此引起的沉降規(guī)律;模擬全斷面法、三臺(tái)階法和CD法三種不同開(kāi)挖方式對(duì)地表、隧洞洞頂及樁底沉降影響,分析比較哪一種方式更具有優(yōu)勢(shì);模擬不同樁位下隧洞開(kāi)挖引起的隧洞塑性破壞,分析產(chǎn)生的塑性區(qū)域并總結(jié)規(guī)律。模擬結(jié)果如下:(1)在隧洞位于樁底情況下,當(dāng)不同位置的樁離隧洞洞頂距離相同時(shí),隨樁距隧洞中心線距離越遠(yuǎn),引起的地表沉降值越小,洞頂沉降大,樁底沉降值越;當(dāng)樁距隧洞中心線距離相同時(shí),隨距離隧洞洞頂距離越近,引起的地表沉降值越小,洞頂沉降越小,樁底沉降值越大。在隧洞位于樁側(cè)情況下,當(dāng)不同位置的樁離隧洞洞頂距離相同時(shí),隨樁距離隧洞中心線距離越遠(yuǎn),引起的地表沉降值越大,洞頂沉降越大,樁底沉降值越;當(dāng)樁距隧洞中心線距離相同時(shí),隨距離隧洞洞頂距離越近,引起的地表沉降值越大,洞頂沉降越大,樁底沉降值越大。在隧洞位于樁底與樁側(cè)兩種情況下,隧洞開(kāi)挖引起的最大地表沉降量均發(fā)生在不同樁位的樁頂處,最大洞頂沉降量均發(fā)生在不同樁位隧洞中心線處。(2)在隧洞位于樁底與樁側(cè)兩種情況下不同開(kāi)挖方式引起的地表、洞頂及樁底沉降中,三種沉降均為CD法引起的最小,三臺(tái)階法次之,全斷面法引起的最大。(3)隧洞位于樁底的情況下,當(dāng)不同位置樁樁底距隧洞洞頂距離相同時(shí),隨樁軸線距隧洞中心線距離越遠(yuǎn),產(chǎn)生的樁底塑性區(qū)越小,洞周塑性區(qū)也越小;當(dāng)樁距隧洞中心線距離相同時(shí),隨樁底距隧洞洞頂距離越近,產(chǎn)生的樁底塑性區(qū)越小,洞周塑性區(qū)越大。隧洞位于樁側(cè)的情況下,當(dāng)不同位置樁離隧洞洞頂距離相同時(shí),隨樁軸線距隧洞中心線距離越遠(yuǎn),產(chǎn)生的洞周塑性區(qū)越小,樁底均不產(chǎn)生塑性區(qū);當(dāng)不同位置樁樁軸線距隧洞中心線距離相同時(shí),隨樁底距隧洞洞頂距離越近,產(chǎn)生的樁底塑性區(qū)越大,洞周塑性區(qū)越小。
【關(guān)鍵詞】:不同樁位 不同開(kāi)挖方式 地表沉降 洞頂沉降 塑性區(qū)
【學(xué)位授予單位】:大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:U231;U452.1
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 1 緒論9-15
- 1.1 研究的目的及意義9-11
- 1.1.1 研究的意義9-10
- 1.1.2 研究的目的10-11
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
- 1.3 研究?jī)?nèi)容14-15
- 2 不同樁位對(duì)地表、隧洞洞頂及樁底沉降的影響15-40
- 2.1 模型參數(shù)的確定15-17
- 2.1.1 地層分布及計(jì)算模型參數(shù)15-16
- 2.1.2 樓結(jié)構(gòu)及樁基礎(chǔ)荷載16-17
- 2.2 隧洞位于樁底時(shí)不同樁位對(duì)地表、隧洞洞頂及樁底沉降的影響17-28
- 2.2.1 數(shù)值模型和方案17-20
- 2.2.2 模擬結(jié)果及分析20-27
- 2.2.3 小結(jié)27-28
- 2.3 隧洞位于樁側(cè)時(shí)不同樁位對(duì)地表、隧洞洞頂及樁底沉降的影響28-39
- 2.3.1 數(shù)值模型和方案28-31
- 2.3.2 模擬結(jié)果及分析31-38
- 2.3.3 小結(jié)38-39
- 2.4 本章小結(jié)39-40
- 3 不同開(kāi)挖方式對(duì)地表、隧洞洞頂及樁底沉降的影響40-50
- 3.1 隧洞位于樁底時(shí)不同開(kāi)挖方式對(duì)地表、隧洞洞頂及樁底沉降的影響40-44
- 3.1.1 數(shù)值模型和方案40-42
- 3.1.2 模擬結(jié)果及分析42-44
- 3.2 隧洞位于樁側(cè)時(shí)不同開(kāi)挖方式對(duì)地表、隧洞洞頂及樁底沉降的影響44-49
- 3.2.1 數(shù)值模型和方案45-47
- 3.2.2 模擬結(jié)果及分析47-49
- 3.3 本章小結(jié)49-50
- 4 不同樁位下塑性破壞模式研究50-60
- 4.1 數(shù)值模型及方案50-51
- 4.2 模擬結(jié)果及分析51-59
- 4.3 本章小結(jié)59-60
- 結(jié)論60-62
- 參考文獻(xiàn)62-66
- 致謝66-67
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10 費(fèi)t熽,
本文編號(hào):306400
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