本文關鍵詞：雙線隧道盾構施工對鄰近樁基的影響分析

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【摘要】：近年來合肥經濟迅速發(fā)展,城市化建設的進程隨之加快,城市可用土體量急劇減小。為了滿足人們出行的需要,地下空間的開發(fā)利用引起人們的注重,于是越來越多的城市開始修建地鐵。開挖地鐵隧道的各個方法中,盾構法施工具有明顯優(yōu)勢,已成為修建地鐵的主要方法。盡管盾構方法的發(fā)展已逐步成熟,但仍會對隧道周圍的土體造成擾動,進而會對隧道周圍主要建筑物或構筑物的基礎產生影響。更有甚者,當盾構開挖引起的土地位移過大,將會使結構的承載力大大下降,以致建筑物不能繼續(xù)使用。本文以合肥市地鐵3號線芙蓉路——習友路區(qū)間隧道盾構側穿合肥繞城高速高架橋橋樁的工程為背景,通過MDAS/GTS數(shù)值模擬,主要分析了在盾構掘進過程中的地表沉降以及樁基變形規(guī)律,得出雙線隧道盾構的掘進在不同影響因素下引起的樁基變形和內力變化情況,總結出有利于減小樁基變形及內力的開挖方式。本文主要從以下四個方面進行分析研究：(一)在參閱大量國內外研究學者研究成果的基礎上,綜述了雙線盾構隧道開挖對周圍土體以及鄰近樁基影響的研究現(xiàn)狀;分析了盾構隧道施工引起土體的變形機理；總結出盾構施工引起樁基的變形機理。(二)綜述兩階段法分析方法,并通過兩階段法分析了盾構施工引起的樁基受力情況。(三)采用MDAS/GTS軟件分析雙線盾構掘進不同位置時引起的地表處以及隧道拱底處的沉降和水平位移的變化,以及樁基在不同階段的變形及內力的變化,并將其計算結果和兩階段法進行對比,驗證模擬的可行性。(四)通過MDAS/GTS軟件建立不同的數(shù)值計算模型,分別分析了不同的樁長、樁的樁位、樁距、隧道間距及開挖順序五種情況下,雙線盾構掘進引起的單樁豎向位移、水平位移、附加軸力以及附加彎矩沿樁身的變化情況。
【關鍵詞】：雙線隧道 盾構開挖 MIDAS/GTS 樁基變形 樁基內力
【學位授予單位】：安徽建筑大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U455.43;TU473.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-14
• 第一章 緒論14-26
• 1.1 研究背景及意義14-17
• 1.1.1 研究背景14-15
• 1.1.2 研究意義15-17
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀17-24
• 1.2.1 盾構隧道開挖對地表沉降的研究現(xiàn)狀17-22
• 1.2.2 盾構開挖對鄰近樁基影響的研究現(xiàn)狀22-23
• 1.2.3 雙線盾構開挖對地表及鄰近樁基影響的研究現(xiàn)狀23-24
• 1.3 本文主要研究思路24
• 1.4 本文主要研究內容24-26
• 第二章 盾構施工對鄰近樁基影響的理論分析26-30
• 2.1 盾構法隧道施工的基本原理26
• 2.2 盾構施工對周圍土體的影響機理26-28
• 2.2.1 盾構施工引起地表沉降的規(guī)律26-27
• 2.2.2 盾構施工引起地表沉降的影響因素27-28
• 2.3 盾構施工對鄰近樁基的影響機理28-29
• 2.3.1 樁基的荷載傳遞規(guī)律28
• 2.3.2 樁土接觸面特性28
• 2.3.3 盾構施工對鄰近樁基的影響28-29
• 2.4 本章小結29-30
• 第三章 盾構施工對鄰近樁基影響的兩階段法30-34
• 3.1 兩階段法求解思路30
• 3.2 兩階段法求解樁周土體的位移計算30-31
• 3.3 土體變形引起的樁基和附加內力計算31-33
• 3.4 本章小結33-34
• 第四章 雙線盾構動態(tài)施工對鄰近單樁的數(shù)值影響分析34-56
• 4.1 有限元法及MIDAS/GTS簡介34
• 4.2 相關參數(shù)的選取34-37
• 4.2.1 土層參數(shù)34-35
• 4.2.2 襯砌管片參數(shù)35
• 4.2.3 樁單元參數(shù)35-36
• 4.2.4 注漿體參數(shù)36
• 4.2.5 掌子面推力36-37
• 4.3 數(shù)值模型的建立37-39
• 4.3.1 建立土體模型37
• 4.3.2 網格劃分及邊界條件37-38
• 4.3.3 模擬施工步驟38-39
• 4.4 雙線盾構隧道動態(tài)施工數(shù)值模擬的結果分析39-54
• 4.4.1 土體豎向位移影響分析40-44
• 4.4.2 土體水平位移影響分析44-46
• 4.4.3 單樁水平位移影響分析46-49
• 4.4.4 單樁豎向位移影響分析49-50
• 4.4.5 單樁附加軸力影響分析50-52
• 4.4.6 單樁附加彎矩影響分析52-54
• 4.5 兩階段法的對比驗證54-55
• 4.6 本章小結55-56
• 第五章 雙線隧道在不同影響因素下對鄰近樁基的數(shù)值模擬56-77
• 5.1 不同樁長對樁的影響分析56-60
• 5.1.1 不同樁長對樁的水平位移的影響56-57
• 5.1.2 不同樁長對樁的豎向位移的分析57-58
• 5.1.3 不同樁長對樁的附加軸力的分析58-59
• 5.1.4 不同樁長對樁的附加彎矩的分析59-60
• 5.2 不同樁位對樁的影響分析60-64
• 5.2.1 不同樁位對樁的水平位移的分析60-61
• 5.2.2 不同樁位對樁的豎向位移的分析61-62
• 5.2.3 不同樁位對樁的附加軸力的分析62-63
• 5.2.4 不同樁位對樁的附加彎矩的分析63-64
• 5.3 不同樁距對樁的影響分析64-68
• 5.3.1 不同樁距對樁的水平位移的分析64-65
• 5.3.2 不同樁距對樁的豎向位移的分析65-66
• 5.3.3 不同樁距對樁的附加軸力的分析66-67
• 5.3.4 不同樁距對樁的附加彎矩的分析67-68
• 5.4 雙線隧道之間的間距對樁的影響分析68-72
• 5.4.1 雙線隧道之間的間距對樁的水平位移的分析68-69
• 5.4.2 雙線隧道之間的間距對樁的豎向位移的分析69-70
• 5.4.3 雙線隧道之間的間距對樁的附加軸力的分析70-71
• 5.4.4 雙線隧道之間的間距對樁的附加彎矩的分析71-72
• 5.5 雙線隧道的不同開挖順序對樁的影響分析72-76
• 5.5.1 雙線隧道的不同開挖順序對樁的水平位移的分析72-73
• 5.5.2 雙線隧道的不同開挖順序對樁的豎向位移的分析73-74
• 5.5.3 雙線隧道的不同開挖順序對樁的附加軸力的分析74-75
• 5.5.4 雙線隧道的不同開挖順序對樁的附加彎矩的分析75-76
• 5.6 本章小結76-77
• 第六章 結論與展望77-79
• 6.1 結論77-78
• 6.2 展望78-79
• 參考文獻79-83
• 致謝83-84
• 作者簡介及讀研期間主要科研成果84

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