基于城市地铁隧道盾构施工对邻近建筑影响研究

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1、广州大学硕士学位论文城市地铁隧道盾构施工对邻近建筑影响研究姓名：宗长龙申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：孙作玉;赵桂峰20070501摘要摘要地铁建设是解决城市交通拥堵问题的有效途径。但是，如果施工措施不当，可能会导致地面沉陷、基坑垮塌、隧道破坏、周边建筑物损害、地下管线损害等事故。本文针对这一问题，采用先进的数值仿真分析软件FLAC3D，将结构、土体和地铁盾构施工综合进行分析，探讨了各种施工因素对邻近建筑物或构筑物的影响，以确保在隧道盾构正常施工的同时，尽量减小旖工对邻近建筑物或构筑物

2、的不利影响。为了分析城市地铁隧道盾构施工对邻近建筑的影响，本文参考大量相关文献，立足广州市实际情况，应用岩土工程数值计算软件，对盾构旌工对邻近框架结构的影响进行了数值仿真计算，探讨了结构内力(包括梁、柱、桩的轴力、剪力、弯矩等)随开挖距离的变化规律，同时分析了关键参数对地表最大沉降及基础差异沉降的影响大小，并对地表变形及基础变形的人工智能预测进行了初步研究。本文主要工作如下：1．盾构旌工对邻近建筑的影响分析．建立了邻近框架结构的隧道盾构施工的数值仿真模型，探讨了盾构施工对邻近框架结构及桩基的内力

3、、变形的影响，同时研究了结构对地表变形的影响；2．关键参数的影响分析。研究了隧道埋深、隧道与结构间距、桩长等因素对地表最大沉降及桩基差异沉降的影响程度；3．神经网络预测地表变形及结构变形。应用BP神经网络模型对地表变形及结构变形进行了预测，以发挥人工神经网络在处理非线性，不确定性问题方面的优势，可供实际工程中的快速决策参考。关键词：盾构法；隧道；地表沉降；神经网络；邻近建筑；FLAC3DABgnULCTABSTRACTWiththeacceleratingofurbanizationspeedi

4、nChina,m呲andmorecitiesbuildundergroundrailwaystoreducethetra伍cproblems．Everymc噍hodintunnelexcavatingcaninevitablycausesoillayerdeformation．Inbigcities，thereareallkindsofbmldingsrendingontheground,andalltypesofpipelineslayingunderground．Therefore，howt

5、opredictandcontrolgroundsettlementsandbuildingdeformationscausedbytunnelexcavationisthekeyproblemintunneldesignandconstruction．Todiscusstheinfluencesontheneighboringsm坞tureduringshieldtunnelingconstruction,a3Dnumericmodelwhichincludesafl'0／neSU'UCRlr

6、e，piles，soilandtunnelisestablished．Thispaperstudiesthechangingtrendoftheinternalforces(axialforces，shearforcesandmomentsofbeams，columnsandpiles)ofthestructureinshieldtunnelexcavation．AndThesensitivitiesofthekeyparameters,suchasdepthofthetunnel,distan

7、cebe“vc∞structureandtunnel．andlengthofthepilestomaximalsurfacesettlementanddifferentialsettlementbelt-weenpilesarealsoanalyzedinthisthesis．Finally,usingthetheoriesofArtificialNeuralNetwork(ANN)，thispaperstudiesareasonablepredictionmethodofsurfaceandf

8、oundationdisplacement．Themainworkofthepaperarelistedasfollows，1：Theinfluencesontheneighboringbuildingcausedbyshieldtunneling．Inthispaper,a3Dnumericmodelwhichincludsshieldtunnelingandneighboring刚ruc嘶wasestablishedtodiscusstheinfluencesontheinternalf．o