浅论城市地下隧道施工对邻近建筑物的影响及控制研究

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1、湖南大学硕士学位论文城市地下隧道施工对邻近建筑物的影响及控制研究姓名：王星申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：曹喜仁;刘齐建20091109城市地下隧道施T对邻近建筑物的影响及控制研究摘要随着社会进步和城市的发展，地面与地下空间的综合开发利用也日益增多，于此同时，在施工阶段会涌现大量的岩土工程技术问题需要解决。在市区修建地下隧道工程，施工所引起的地面沉陷将有可能危机周围建筑设施和地下管线等安全，从而造成严重的经济损失和社会影响，尤其在城市建筑物密集地段修建隧道时，该问题更加突出，因此该如何保护沿线建筑物已经成为亟待解决的重要课题。．一般地，在地铁隧道设计是没

2、有考虑周边沿线建筑物情况的，施工中主要是以控制地表的沉降为主，国内的通常做法是规定一个沉降上限3cm或隆起上限1cm，一旦超过该值就调整施工方法或修改隧道的初步设计。这种规定往往是根据专家经验，缺乏理论依据。这种做法不能考虑具体的地质条件、地表建筑物结构的具体形态、建筑物与隧道的施工响应，所以经济性、适用性、针对性不强，因此采取的加固措施及补充措施未必可取，一般情况下是过于保守。为了进一步研究隧道施工对建筑物变形的影响机理及二者的动态响应关系，本文紧密结合青岛胶州湾湾口海底隧道接线端工程中下穿老城区密集高层建筑物群为实际工程背景进行相关的研究和分析，为使研究成果合

3、理可靠，本文运用多种理论研究、有限元模拟、现场监控量测和及时信息反馈等多种研究手段相结合，i相互补长取短。具体的说，得到了以下有益成果：．(1)本文分析隧道施工产生的地层位移与变形机理，得出建筑物地基损害程度主要与地层条件、地层变形大小、基础和结构形式、隧道与建筑物位置等有关。(2)本文分析并应用浅埋隧道平面弹性位移解析理论，估算了隧道施工开挖对邻近建筑物造成的地表附加沉降。(3)本文在经典Peck理论基础上进一步研究，从环境控制与结构材料极限．容许变形两方面分析并应用该理论，确定了青岛胶州湾实际工程地区的地层沉降控制基准，摆脱了经验的盲目性，使适用性更强。(4)

4、本文通过有限元更真实的模拟了施工开挖的过程，更好的分析了隧道施工中与邻近建筑物相互动态响应关系及施工对建筑物造成的影响，采取了相应的施工方法及加固措施，同时又进行监控量测，确保了地面建筑物的安全。在上述研究中，通过将理论计算、有限元模拟、现场监测成果进行比较，结果表明，研究成果与实测结果有一致性，说明本文的研究是合理可行的，为实际依托工程提供的理论依据和指导，同时为以后类似工程起了良好的借鉴意义。关键词：隧道工程；浅埋暗挖隧道；建筑物变形；加固措施；监控量测II硕l：学位论文AbstractAsprogressofthesocietyanddevelopmento

5、fthecity，thecomprehensiveexploitationandutilizationofthegroundand。undergroundspaceareincreasing，simultaneouslymanygeotechnicalproblemswillalsoemergeprominently．Largelandsubsidencevalueinducedbyurbanmetrotunnelingengineeringcanleadtothatroadsurface，buriedpipelinesandbuildingsandSOonare

6、damaged．Furthermore，badeconomiclossandsocialeffectcanbebroughtabout．Thisquestionis‘especiallyprominetwhenthebuildingsaredense．Asaresult，itisanurgentrealisticproblemthathowtoprotectthesafetyofthesurroundingbuildings．Ingeneral，theprotectingofbuildingsisnotincludedinthedesignwhenstarting

7、atunnelproject，anditdependsmainlyonthecontrolofgroundsurfacesettlementunderconstruction．Nowitcanoftenbedonetosetalimitedsettlementforprotectingbuildings，forsurfaceexample，themaximumvalueofsubsidenceis30mm，andthemaximumvalueofheaveis10mm．Ifthelimitwasexceededtheadjustingoftheorderofexc

8、avati