盾构隧道开挖对群桩基础影响的数值模拟研究

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1、专业学位硕士学位论文盾构隧道开挖对群桩基础影响的数值模拟研究NumericalSimulationResearchontheimpactofgrouppilefoundationinducedbyshieldtunnelexcavation作者姓名：赵强学号：墨!!Q鱼Q婴大连理工大学DalianUniversityofTechnology大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包

2、含其他已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：虽煎递幽熊堕叠丝纽塾鱼鱼丝鱼蕉型盈垒作者签名：．垒主虽日期：211三年—丛月』L日大连理工大学专业学位硕士学位论文摘要在全球范围内城市交通正在由地面转向地下交通，盾构隧道由于具有诸多优点成为城市地铁施工最常用的方法。在城区地带高楼林立，高架路桥交错，这些建筑大多采用群桩基础的形式，盾构隧道的施工必然对邻近的桩基础产生影响。当盾构隧道开挖引起的土体位移以及在桩基上引起的附加变形和

3、内力超过一定程度的时候，就会引起结构的倾斜、开裂、安全性能降低等，威胁上部建筑结构的安全稳定和正常使用。所以研究盾构隧道开挖对近邻群桩基础的影响具有非常重要的实际意义和应用价值。本课题以大连地铁1号线西安路段为工程背景，运用有限元软件ANSYS建立三维数值模型，数值模拟中详尽地考虑各施工环节的影响，采用生死单元方法模拟盾构隧道的动态开挖过程，研究盾构隧道开挖过程中地表沉降槽的变化规律和对桩基工作状态的影响规律。研究主要包括以下内容和结论：1．研究了盾构隧道动态开挖过程对地表土体和邻近群桩基础的影响，盾构隧道开挖面2D距离以内范围土体的位移变化较

4、大，距离盾构隧道开挖面4D距离以上时，地表沉降趋于稳定。2．运用数值方法系统地研究了在盾构隧道开挖过程中桩洞垂直间距和水平间距对土体位移和桩基的影响。随着隧道埋深增大，地表土体的最大沉降位移减小，隧道对土体的扰动范围增大；水平间距增大时，群桩基础和土体的水平位移增大，移动土体的范围增大。3．在主要结构和土体未出现大范围塑性区的情况下，可以采用线弹性模型代替弹塑性模型进行数值计算，计算结果差值较小，此方法可以提高数值计算效率。关键词：盾构隧道；群桩基础；数值分析盾构隧道开挖对群桩基础影响的数值模拟研究NumericalSimulationRese

5、archontheimpactofgrouppilefoundationinducedbyshieldtunnelexcavationAbstractTheurbantrafficisshiftedfromthegroundtotheundergroundtrafficonaglobalscale，shieldTunnelhasbecomethemostcommonlyusedmethodofmetroconstructionasithasmanyadvantages．Theurbanareaisfullofhigh-risebuildings

6、andviaductsstaggered．Mostofthesebuildingsareintheformofgrouppilefoundation，theconstructionofshieldtunnelwillinevitablyimpactonadjacentpilefoundation．Ifthesoildisplacementandtheadditionaldeformationandintemalforceonpilefoundationcausedbyshieldexcavationexceedacertaindegree，it

7、willcausetheupperstructuretilt，cracking，safetyperformancelessen，etc．，whichwillthreattothesecurityandnormaluseoftheupperpartofbuildings．Sotheresearchonshieldtunnelexcavationeffectsonnearbypilegroupfoundationshasveryimportantpracticalsignificanceandapplicationvalue．Basedonthes

8、hieldtHanelconstructionofline1Xi’anroadofDalianmetro．thefiniteelementsoftwa