地鐵盾構(gòu)施工引起的地層沉降對周邊建筑的影響研究.pdf

1、城市人口密度的增加對公共交通的發(fā)展提出了更高要求，地鐵由于安全、高效和環(huán)保而被廣泛應(yīng)用。我國正處于城市化建設(shè)高速發(fā)展階段，許多城市都積極進(jìn)行地鐵修建。然而地鐵線路規(guī)劃需綜合考慮地上、地下各方面因素，故地鐵線路在鋪設(shè)時(shí)無可避免地會下穿現(xiàn)有建筑，而地鐵施工引起的地層沉降必將對地表建筑產(chǎn)生一定的影響。故在施工前期需對這些結(jié)構(gòu)的安全性能進(jìn)行預(yù)評估，判斷地鐵施工引起的地層沉降是否會影響臨近結(jié)構(gòu)的正常使用和結(jié)構(gòu)安全?；诖罅抗こ探?jīng)驗(yàn)，目前我國普遍規(guī)

2、定地鐵施工引起的地層沉降不超過3cm。但由于各地地質(zhì)條件、結(jié)構(gòu)形式、隧道半徑和埋深等方面的差異，該規(guī)定值的實(shí)用性面臨很大的爭議：對施工環(huán)境地質(zhì)條件較好，且周邊建筑基礎(chǔ)埋深較深的施工工況而言，該值可能過于嚴(yán)格，從而增大施工難度；但對于施工環(huán)境地質(zhì)條件較差，且周邊建筑為歷史建筑的施工工況而言，該值可能并不能保證結(jié)構(gòu)的安全。由此可見，要確定地鐵施工引起的地層沉降對周邊結(jié)構(gòu)的影響限值，應(yīng)當(dāng)針對不同的地質(zhì)條件、建筑結(jié)構(gòu)形式及基礎(chǔ)形式等進(jìn)行具體研究

3、。本文以某九層框架結(jié)構(gòu)為研究對象，分別采用整體有限元方法和基于Peck公式的簡化方法，研究地鐵施工引起的地層沉降對結(jié)構(gòu)受力和變形的影響。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴總結(jié)歸納目前地鐵施工引起地層沉降的預(yù)測方法，并采用Peck經(jīng)驗(yàn)公式給出了北京、上海、廣州三地的地層沉降預(yù)測模型。研究了隧道埋深、地質(zhì)條件及沉降槽寬度等關(guān)鍵參數(shù)變化對沉降曲線的影響。⑵建立隧道-土層-框架結(jié)構(gòu)整體有限元模型，采用單元生死的方法模擬盾構(gòu)施工過程，分析結(jié)構(gòu)的受

4、力和變形特征。⑶基于上述Peck公式確定的不同關(guān)鍵參數(shù)下的沉降曲線，將其作為外荷載在某九層框架結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)底部輸入，分析結(jié)構(gòu)的受力和變形特征。⑷基于受力分析的結(jié)構(gòu)安全性評價(jià)，選取結(jié)構(gòu)柱的開裂荷載為結(jié)構(gòu)安全性評判指標(biāo)，討論不同基礎(chǔ)形式、隧道與結(jié)構(gòu)相對位置、隧道埋深等不同沉降曲線下結(jié)構(gòu)的安全性。⑸在基于變形的結(jié)構(gòu)安全性評價(jià)，系統(tǒng)總結(jié)目前國內(nèi)外對地鐵施工引起沉降的評估指標(biāo)和評價(jià)方法，并在歸納總結(jié)的基礎(chǔ)上選用我國規(guī)范的相關(guān)指標(biāo)作為評價(jià)指標(biāo)，對該九層