盾構施工對隧道側穿淺基礎框架結構的影響研究.pdf

1、淺基礎框架結構作為城市建筑一種常見形式，廣泛存在。城市軌道交通隧道從城市密集區(qū)域穿過，不可避免地對鄰近房屋造成安全影響，容易導致建筑發(fā)生傾斜、開裂甚至坍塌等事故。地鐵隧道施工時，需要對那些距離隧道較近的房屋進行重點監(jiān)測，而監(jiān)測的范圍到底如何確定，目前并沒有完備的理論支撐，而是根據(jù)經(jīng)驗確定。本文通過設定大量工況來對盾構隧道側穿框架結構進行研究，以致力于得出這一理論依據(jù)。
　　以此為出發(fā)點，本文首先對國內外盾構隧道施工對建筑物影響的研

2、究現(xiàn)狀進行了綜述，對盾構施工對鄰近建筑物的影響機理及主要影響因素進行了探討和分析。
　　接著本文介紹了盾構隧道施工的有限元計算理論，對本文研究將要用到的有限元分析軟件ANSYS進行了簡介，并介紹了如何利用ANSYS進行隧道施工的模擬及模擬要用到的結構類型、本構關系及基本假設等。
　　本文重點是利用ANSYS有限元軟件，針對框架與隧道軸線水平距離L、隧道埋深H、框架層數(shù)以及土體強度這幾個因素分5種工況共建立了19個計算模型來對

3、盾構施工對鄰近框架結構的影響進行分析。分析結果表明:在不同的H下，建筑的沉降、傾斜及內力均隨著L的增大而遞減;低層框架結構中，改變框架的層數(shù)對建筑的沉降及傾斜影響較小;建筑的沉降、傾斜及內力均隨著土體強度的增大而遞減，而且這些指標對于土體強度的改變非常敏感;當L=5m時，隨著H從10m增加到20m，建筑的沉降、傾斜和內力都是呈遞減趨勢的，而當L從10m增加到25m時，其隨H增大的變化趨勢由遞減變成了遞增，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是因為當H增大

4、時沉降槽的寬度也增大了，即盾構施工造成影響的范圍變大了。對比工況1～工況3以及4.3.6的分析可知:建筑對H改變的反應沒有對L改變的反應敏感。
　　最后，本文介紹了盾構施工中運用數(shù)值模擬方法對房屋影響進行預測的工程實例，模擬結果顯示:在盾構施工過程中，房屋的沉降、相鄰柱基沉降差以及傾斜均能控制在規(guī)范規(guī)定的范圍內。而后在施工過程中對房屋沉降的監(jiān)測數(shù)據(jù)及隧道通過后對房屋的檢測結果也驗證了該數(shù)值模擬的正確性，證明運用數(shù)值模擬方法對類似工