隧道施工對(duì)上部既有建筑結(jié)構(gòu)的影響及防治措施研究
本文關(guān)鍵詞:隧道施工對(duì)上部既有建筑結(jié)構(gòu)的影響及防治措施研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:在交通日益發(fā)展的今天,我國(guó)一些大中城市在修建地鐵,有的地區(qū)在修建鐵路、公路時(shí)也需要去開挖隧道,這樣就形成了地鐵隧道、鐵路隧道、公路隧道等等。在城市中進(jìn)行隧道施工,不可避免的會(huì)從建筑物下面穿過,這樣會(huì)引起地表的沉降與變形,也會(huì)對(duì)上部及周圍建筑物造成一定的影響。為了研究隧道開挖施工對(duì)上部既有建筑物的影響,本文采用了理論分析、數(shù)值模擬以及現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)的研究方法,并且依托蘭州華林坪隧道施工對(duì)二安住宅樓的影響這一工程實(shí)例,重點(diǎn)研究了隧道開挖施工時(shí),建筑物的內(nèi)力、變形,筏板基礎(chǔ)的變形以及隧道上部的地表沉降等,并給出了隧道開挖對(duì)上部既有建筑物影響的防治措施。具體研究?jī)?nèi)容及取得的成果如下:1.利用有限元軟件MIDAS/GTS建立隧道開挖和周圍建筑物相互作用的模型,分析CRD法隧道開挖過程中,在筏板基礎(chǔ)不同厚度的情況下,通過對(duì)比建筑物的內(nèi)力、變形,筏板基礎(chǔ)的變形以及隧道上部的地表沉降等,獲得隧道開挖與其上部或周圍建筑物的相互影響關(guān)系。得出上部建筑物的變形規(guī)律與隧道暗挖施工引起地表沉降的四個(gè)階段的規(guī)律相吻合;由于隧道與建筑物的相對(duì)位置關(guān)系,導(dǎo)致筏板基礎(chǔ)的左側(cè)沉降大于右側(cè)沉降,左側(cè)梁的豎向位移要大于右側(cè)梁;柱子的水平位移由底層向上層逐漸遞增;地表的沉降符合Peck經(jīng)典沉降曲線。2.分析現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)(變形、裂縫),得出上部建筑物的變形沉降以及裂縫開展的變化規(guī)律,與數(shù)值模擬分析的規(guī)律相比較,驗(yàn)證數(shù)值模擬的合理性。通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地監(jiān)測(cè)后發(fā)現(xiàn),現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際監(jiān)測(cè)的沉降趨勢(shì)與數(shù)值模擬的分析結(jié)果的變化趨勢(shì)基本吻合,但是現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)偏大,這要與現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況相結(jié)合分析;建筑物裂縫的開展相對(duì)于建筑物的沉降具有一定的滯后性。3.結(jié)合背景工程,總結(jié)出隧道開挖前后對(duì)上部建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響的解決方法,并且在背景工程中加以應(yīng)用。在對(duì)背景工程采取合理的加固糾偏方法后,經(jīng)過后期的觀測(cè),達(dá)到了預(yù)期效果。
【關(guān)鍵詞】:隧道施工 結(jié)構(gòu)變形 數(shù)值模擬 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè) 防治措施
【學(xué)位授予單位】:蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:U456.3;TU746
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-10
- 1 緒論10-18
- 1.1 引言10-11
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-16
- 1.2.1 隧道施工引起的地表變形研究現(xiàn)狀11-15
- 1.2.2 隧道開挖對(duì)上部建筑物損害的影響研究15-16
- 1.3 本文研究?jī)?nèi)容16
- 1.4 研究方法與技術(shù)路線16-17
- 1.5 本章小結(jié)17-18
- 2 隧道施工對(duì)地表和建筑物的影響18-28
- 2.1 隧道開挖引起的地表變形18-23
- 2.1.1 隧道施工引起的地層沉降機(jī)理18-20
- 2.1.2 隧道開挖引起地表沉降的豎向變形20-21
- 2.1.3 隧道開挖引起地表沉降的水平變形21
- 2.1.4 隧道開挖引起地表沉降的縱向變形21-22
- 2.1.5 地層運(yùn)動(dòng)的影響因素22
- 2.1.6 CRD法隧道施工引起的地表變形22-23
- 2.2 隧道開挖對(duì)上部建筑物的影響23-24
- 2.2.1 隧道開挖引起上部建筑物的變形原因23-24
- 2.2.2 建筑物在抵抗變形方面的能力24
- 2.3 隧道開挖引起的建筑物損害形式24-27
- 2.3.1 隧道開挖引起的建筑物的破壞形式24-25
- 2.3.2 隧道開挖引起的地表變化對(duì)建筑物的損害25-27
- 2.4 本章小結(jié)27-28
- 3 隧道施工對(duì)上部既有建筑物影響的數(shù)值模擬研究28-63
- 3.1 工程概況28-29
- 3.1.1 工程地質(zhì)特征29
- 3.1.2 水文地質(zhì)特征29
- 3.1.3 地質(zhì)構(gòu)造29
- 3.1.4 不良地質(zhì)29
- 3.2 有限單元法與MIDAS/GTS軟件介紹29-32
- 3.2.1 有限單元法簡(jiǎn)介29-31
- 3.2.2 MIDAS/GTS軟件介紹31-32
- 3.2.3 基本假定32
- 3.3 幾何模型和計(jì)算方案32-39
- 3.3.1 模型計(jì)算參數(shù)32-33
- 3.3.2 幾何模型33-34
- 3.3.3 模型網(wǎng)格及邊界條件34-36
- 3.3.4 模型施工階段36-39
- 3.4 結(jié)果分析39-61
- 3.4.1 結(jié)構(gòu)內(nèi)力結(jié)果及分析39-46
- 3.4.2 隧道及上部建筑結(jié)構(gòu)的變形分析46-53
- 3.4.3 筏板基礎(chǔ)的變形分析53-57
- 3.4.4 地表沉降分析57-61
- 3.5 本章小結(jié)61-63
- 4 隧道開挖施工中地表建筑物的監(jiān)測(cè)與分析63-70
- 4.1 監(jiān)測(cè)的目的和內(nèi)容63
- 4.1.1 監(jiān)測(cè)的目的63
- 4.1.2 監(jiān)測(cè)的內(nèi)容63
- 4.2 隧道施工中建筑物沉降分布及演化規(guī)律分析63-66
- 4.2.1 沉降測(cè)點(diǎn)布置63-64
- 4.2.2 建筑物沉降數(shù)據(jù)64
- 4.2.3 建筑物沉降演化規(guī)律分析64-66
- 4.3 隧道施工中建筑物裂縫分布及演化規(guī)律分析66-68
- 4.3.1 裂縫觀測(cè)點(diǎn)的布置66-67
- 4.3.2 建筑物裂縫觀測(cè)結(jié)果67-68
- 4.3.3 裂縫演化規(guī)律分析68
- 4.4 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與數(shù)值模擬對(duì)比分析68-69
- 4.5 本章小結(jié)69-70
- 5 隧道開挖對(duì)建筑物影響控制及防治措施70-79
- 5.1 引言70
- 5.2 隧道施工的影響范圍70-71
- 5.3 隧道開挖前建筑物的主要加固措施71
- 5.4 上部建筑結(jié)構(gòu)允許變形標(biāo)準(zhǔn)71-73
- 5.4.1 建筑物的地基變形允許值72-73
- 5.4.2 地面建筑結(jié)構(gòu)的損壞程度及保護(hù)原則73
- 5.5 隧道施工后建筑物的糾傾與加固措施73-78
- 5.5.1 隧道施工后建筑物的糾傾措施73-77
- 5.5.2 隧道施工后建筑物的加固措施77-78
- 5.6 本章小結(jié)78-79
- 結(jié)論與展望79-81
- 結(jié)論79
- 展望79-81
- 致謝81-82
- 參考文獻(xiàn)82-84
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:隧道施工對(duì)上部既有建筑結(jié)構(gòu)的影響及防治措施研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):429318
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