盾构开挖过程对建筑结构的影响分析

作     者：高贵 

作者单位：南昌大学 

学位级别：硕士

导师姓名：熊进刚;李大浪

授予年度：2018年

学科分类：081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 081402[工学-结构工程] 081304[工学-建筑技术科学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

主      题：盾构开挖 建筑结构 有限元分析 控制措施 地表沉降 

摘      要：随着社会的飞速发展,城市化进程的加快,越来越多的人口涌入城市,造成城市交通的拥堵。因此,城市地铁的建设已显得越来越重要。地铁施工的方法众多,其中盾构法施工安全可靠、机械化程度高,故被经常用于城市地铁的修建。然而,盾构法施工势必会对临近建筑和管线产生扰动,严重的甚至会造成建筑结构的破坏,威胁人们的生命财产安全,因此研究盾构开挖对临近建筑结构的影响具有重要意义。本文以南昌地铁二号线洪辛区间为工程背景,通过查阅相关文献,深入了解和研究盾构理论,并采用有限元软件ANSYS对盾构区间和建筑结构进行建模分析,研究盾构下穿建筑的可靠性,并根据分析结果和现场情况提出盾构开挖的控制措施,主要工作包括:(1)总结隧道下穿建筑的研究方法,并选取二阶段法进行分析。根据现有的工程数据和地质报告,提取相应的数据,采用有限元软件ANSYS对盾构区间和建筑结构进行建模分析,结合经验公式法,验证有限元分析的可行性,并得出建筑结构在盾构开挖过程中的受影响情况。(2)通过改变盾构开挖中注浆压力和掌子面顶进压力的数值来分析这两种因素对地表位移变形的影响,研究发现,注浆压力和掌子面顶进压力对地表变形均有影响,注浆压力越大,地表位移变形越小,掌子面顶进压力越大,地表位移变形值越小。最后对这两种因素进行了敏感性分析,确定注浆压力对地表位移变形的影响更大。(3)总结并提出盾构开挖影响的控制措施,并根据该工程现场的实际情况和分析结果,提出相应控制方法,为以后类似工程地质情况下盾构开挖的分析和控制提供参考。