广州某基坑开挖对既有盾构隧道变形的影响

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1、工程硕士学位论文广州某基坑开挖对既有盾构隧道变形的影响作者姓名桂珂捷工程领域交通运输工程校内指导教师徐国元教授校外指导教师徐翠晖高级工程师所在学院土木与交通学院论文提交日期2018年6月ExistedShieldTunnelDeformationEffectedbyPitExcavationofGuangzhouADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：GuiKejieSupervisor：Prof.XuGuoyuanSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzh

2、ou,China分类号：U459学校代号：10561学号：201521007534华南理工大学硕士学位论文广州某基坑开挖对既有盾构隧道变形的影响作者姓名：桂珂捷指导教师姓名、职称：徐国元教授，徐翠晖高级工程师申请学位级别：工程硕士学科专业名称：交通运输工程论文形式：产品研发工程设计应用研究工程/项目管理调研报告研究方向：城市轨道交通论文提交日期：2018年4月15日论文答辩日期：2018年6月4日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：符锌砂委员：符锌砂徐国元苏卫国贺志勇高荣堂摘要随着城市交通流的激增，地面交通的出行压力越来越

3、大，地铁出行成为缓解城市交通压力的有效方式。目前，我国城市化进程持续加快，由于城市用地紧张，在地铁隧道上方开挖基坑已成为常态化。然而基坑开挖卸荷必然会引起下方既有隧道周围地层土体的应力场和位移场发生改变，导致地铁隧道产生位移变形。严重时会引起地铁隧道管片开裂、渗漏水，甚至结构性破坏等情况，对地铁隧道结构的稳定性和运营安全产生极大威胁。因此，研究基坑开挖对既有地铁隧道的变形影响具有重要的工程实际意义。本文以广州某基坑开挖工程为背景，采用数值模拟的方法，从隧道变形的影响因素着手，系统分析了基坑开挖对下方既有地铁盾构隧道的变形影响。具体做了以下工作：（1）基于基

4、坑开挖对隧道变形的理论依据，结合广州某基坑开挖工程实例，运用MIDAS/GTS有限元软件模拟了基坑开挖全过程对下方既有盾构隧道的变形影响。本文重点分析了基坑开挖过程中隧道的位移、轴力和弯矩的变化情况，验证盾构隧道最大弯矩处的管片张开量是否满足要求。在本工程实例中，隧道位移的最大值为16.1mm，轴力的最大值为810.3kN/m，管片接缝张开量为0.23mm，均满足规范要求。（2）分别从基坑开挖的不同深度、宽度和开挖形状，对隧道所处的土层，基坑的不同开挖方式，土体的不同加固方式这几个影响因素分析基坑开挖对下方地铁隧道的变形规律。得到结论：基坑开挖引起下方既有

5、隧道的位移改变以竖向为主，基坑通过分层分区跳挖对隧道的变形影响较小，增大土体加固的深度、宽度和弹性模量能有效减小隧道的位移。（3）从基坑变形、地层变形、隧道结构稳定、信息化施工监测几个方面归纳总结保护施工安全的工程措施。关键词：基坑开挖；下方隧道；数值模拟；隧道变形IAbstractWiththerapidgrowthofurbantraffic,thepressureofgroundtransportationismoresignificant,andmetrohasbecomeaneffectivewaytorelievethisphenomenon.

6、Nowadays,theprocessofurbanizationinChinaisalsoaccelerating.Theurbanlandistense,andtheexcavationoffoundationpitabovethesubwaytunnelhasbecomenormalization.However,theexcavationandunloadingwillinevitablyleadtothechangeofstressanddisplacementfieldsaroundthesubwaytunnel,whichwillleadto

7、thedisplacementanddeformationofthesubwaytunnel.Sometimes,itwillcausecracksinthesubwaytunnelsegment,whichwillaffectthestabilityandnormaloperationofthesubwaytunnelstructure.Therefore,itisofgreatpracticalsignificancetostudytheinfluenceoffoundationpitexcavationonthedeformationofexisti

8、ngmetrotunnels.Basedonafoundation