基坑施工对邻近隧道变形影响的注浆控制研究

《基坑施工对邻近隧道变形影响的注浆控制研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、基坑施工对邻近隧道变形影响的注浆控制研究StudyontheGroutingControlofDeformationofTunnelduetoDeepExcavationincloseProximaty学科专业：土木工程作者姓名：白如冰指导教师：郑刚教授天津大学建筑工程学院二零一七年十一月摘要随着城市化进程的不断推进，邻近地铁结构进行基坑开挖的工程不断增加。基坑开挖的卸荷势必会造成近邻地铁结构的变形。地铁结构在运营中有严格的位移控制要求，基坑开挖过程若造成地铁结构过大的变形，将影响地铁结构的安全。针对这一问题

2、，本文以某基坑工程为背景开展了注浆控制隧道位移技术的研究，主要进行了以下几点研究：（1）开展现场注浆试验，研究了注浆周围土体的水平位移、超孔隙水压力等分布情况。发现注浆结束一天后，超孔隙水压力基本消散完成。观察到注浆后浆液分布不均的现象。提出新的有限元模拟方法，并考虑注浆体的非均匀膨胀、超孔压的消散以及场地的超固结效应。其中基坑开挖的卸荷作用会使注浆效果出现降低。该方法可根据实际注浆量对注浆效果进行计算预测。（2）以天津地区的土质条件为依托，分析不同土体强度和刚度对注浆效果的影响。得出土体刚度参数是影响注浆效

3、果的主要因素。研究注浆后周围土体的水平位移变化规律并分析了注浆量、注浆距离、注浆深度等参数的影响。发现土体位移的规律且注浆量和土体位移为线性关系。注浆周围土体的位移最值点出现在接近于注浆范围顶部的位置，并随着注浆距离的增加而逐渐上移。（3）在注浆纠偏隧道试验的基础上，开展了有限元模拟以及参数化分析。得出注浆量与隧道的位移间呈现线性关系。建立了无隧道时注浆效果与注浆纠偏隧道效果之间的联系。提出了注浆效率及单孔注浆有效范围的概念。得出注浆效率及有效范围在不同注浆参数下的变化规律。根据试验以及有限元计算结果，提出注

4、浆主动控制宜采用“近距离、多孔数、小方量”的策略。（4）依托某基坑工程，分析了基坑施工中近邻地铁隧道的位移变化；并与基坑施工中围护结构水平位移、地表竖向位移等建立联系，分析隧道位移的规律。分区开挖、提高支撑刚度以及优化拆撑方案等措施虽能减小对坑外隧道的影响，但具有造价高、控制效果有限等局限性。在该工程中开展注浆纠偏隧道水平位移的应用。相比减小基坑围护变形等措施，注浆主动控制展现了其优越性。关键词：基坑开挖，隧道，试验，注浆，位移控制，有限元IIIABSTRACTWiththecontinuousprogres

5、sofurbanization,anumberoffoundationpitexcavationsadjacenttosubwaystructureshadbeencarried.Theunloadingofexcavationwillinevitablycausedeformationofadjacentsubwaystructures.Therearestrictrequirementsofdisplacementcontrolforsubwaystructures.Ifthedeformationoft

6、hesubwaystructureswastoolargeduringfoundationpitexcavation,itwouldaffectthesafetyofthesubwaystructure.Inviewofthisproblem,basedonafoundationpitproject,thestudyofgroutingcontroltechnologyoftunneldisplacementwascarriedoutinthispaper.Themainresearchescarriedou

7、tareasfollows:(1)Fieldgroutingtestshadbeencarriedouttostudythehorizontaldisplacementandexcessporewaterpressuredistributionaroundthegroutingzone.Itwasfoundthattheexcessporewaterpressurewasbasicallydissipatedonedayaftertheendofthegrouting.Theunevendistributio

8、noftheslurrywasobservedafterthegrouting.Anewfiniteelementsimulationmethodwasproposed,inwhichthenon-uniformexpansionofgrout,thedissipationofexcessporepressureandtheoverconsolidationeffectofthesitewereco