新建建筑物對隧道覆巖和隧道結(jié)構(gòu)影響的研究.pdf

1、城市化發(fā)展過程中，各種問題日益顯現(xiàn)，“交通擁堵”就是其中之一，這一問題嚴(yán)重制約了社會的進(jìn)一步發(fā)展。而城市隧道極大的緩解了日益增大的交通壓力。面對緊張的城市土地資源，越來越多的建筑物不得不修建在城市隧道上方或周邊區(qū)域。如何在這些地方安全、有效地修建建筑物成為目前急需解決的問題。
　　 隧道開挖擾動(dòng)周圍巖土體，使上覆巖土體產(chǎn)生裂縫、離層，進(jìn)而導(dǎo)致地表發(fā)生沉降。隧道施工結(jié)束后，雖然經(jīng)過長時(shí)間的自然壓密，但隧道施工引起的離層、裂隙欠壓密

2、及孔隙充水等現(xiàn)象仍長期存在。在建筑物荷載作用下，就有可能使原本處于相對平衡狀態(tài)的巖土體重新“活化”，最終造成新建建筑物沉降、局部開裂、傾斜甚至倒塌;同時(shí)也使隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)承受更大的附加應(yīng)力。
　　 青島地鐵3號線某區(qū)間隧道正下穿過一7層住宅樓，由于地鐵施工過程中爆破振動(dòng)和斷面開挖對其地基產(chǎn)生較大擾動(dòng)，再加上該住宅樓年久失修，隧道施工結(jié)束后，此建筑物最終因損傷嚴(yán)重不能繼續(xù)安全使用。假設(shè)該建筑物拆除重建，在其原址上新建一棟小高層。本文

3、以此為工程背景，研究新建建筑物荷載對隧道覆巖和隧道結(jié)構(gòu)的影響，為地鐵沿線地面工程建設(shè)設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)。本文主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行研究:
　　 (1)針對本文研究的課題，闡述了研究新建建筑物對既有隧道覆巖及隧道結(jié)構(gòu)影響的背景和意義，總結(jié)了當(dāng)前國內(nèi)外研究現(xiàn)狀;
　　 (2)概述隧道開挖引起的覆巖移動(dòng)變形特征，闡明地表變形對地面建筑物的影響;
　　 (3)分析隧道覆巖的“活化”機(jī)理，以《巖土工程手冊》中小窯采空區(qū)穩(wěn)定性評價(jià)

4、公式為基礎(chǔ)，根據(jù)采空區(qū)與隧道的異同，對該公式進(jìn)行優(yōu)化，最終得到適合判斷隧道覆巖穩(wěn)定性的公式，通過計(jì)算，判斷本文研究的隧道覆巖是否穩(wěn)定;
　　 (4)利用有限元軟件ANSYS，模擬同一建筑物與隧道三種位置關(guān)系情況下（建筑物長軸與隧道軸線垂直、成45°、平行），隧道覆巖“活化”情況和建筑物荷載對隧道結(jié)構(gòu)的影響;
　　 (5)通過對比、分析三種工況的模擬結(jié)果，得出建筑物與隧道不同位置關(guān)系時(shí)，建筑物荷載對隧道覆巖和隧道結(jié)構(gòu)的影響