【摘 要】
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当今社会经济发展飞速,人们的生活品质要求较高,多数农村人口向城市聚集,对地上交通工具的需求巨大,进而造成严重的堵塞现象,为解决此类问题,建设地下交通是有效方法之一。地铁隧道纵横交错的分布在地下空间中,地下空间得到大力发展,有效的缓解地上交通拥堵现象。而面临紧张的城市国土资源,不可避免会出现在地铁隧道沿线附近的地上修建建筑物,并且地铁隧道多为浅埋隧道,所以,地下既有隧道在地上建筑物修建过程中或者修建
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当今社会经济发展飞速,人们的生活品质要求较高,多数农村人口向城市聚集,对地上交通工具的需求巨大,进而造成严重的堵塞现象,为解决此类问题,建设地下交通是有效方法之一。地铁隧道纵横交错的分布在地下空间中,地下空间得到大力发展,有效的缓解地上交通拥堵现象。而面临紧张的城市国土资源,不可避免会出现在地铁隧道沿线附近的地上修建建筑物,并且地铁隧道多为浅埋隧道,所以,地下既有隧道在地上建筑物修建过程中或者修建完工后的卸荷与加载影响下必定产生变形,若隧道变形较为显著,势必会对隧道的安全和使用构成威胁。如何在地铁隧道沿线附近,顺利的、有效的开展拟建建筑物的工程项目是目前亟待解决的问题。隧道在进行施工时,各种施工工序的实施,必然会对隧道周围的岩土体产生干扰,使土层出现裂隙、松动等现象,导致地表发生一定的沉陷。隧道完工后,土体会经过长期的自然沉降与挤压,但是产生的裂缝、分层依然存在,如果在有瑕疵的土体上修建建筑物,将会使已经平衡的土体“活化”,不仅会使新建建筑物主体产生不同深度的裂缝、地基不稳定发生倾斜,严重时主体结构坍塌等危害,最重要的是还会使地下隧道承受更大的附加应力。由于理论分析具有较强的说服力,模型试验能够直观的展示隧道变形情况,数值模拟能够生动的呈现其应力分布,将这三种方法充分结合,针对新建建筑物荷载对既有隧道结构安全性影响进行研究。着重分析了既有隧道在不同新建建筑物荷载、建筑物荷载与隧道中心线横向水平距离以及既有隧道与建筑物荷载施加面的直线距离,三大因素下的竖向位移与应力变化规律,主要展开了以下工作:(1)经查阅大量文献及相关书籍,利用Mindlin公式或者角点法计算隧道周围土体的附加应力;而对于隧道纵向沉降量的求解,采用Winkler弹性地基粱模型。为以后试验以及数值模拟计算附加应力,提供了理论基础。(2)通过进行相似模型试验研究毗邻既有隧道的地上施加不同荷载以及荷载距隧道中心线的不同水平距离两种影响因素对既有隧道的影响。分别监测了隧道拱顶沉降及应力、隧道上方土层应力的数据。(3)利用模拟效果很好的FLAC3D数值模拟软件建立建筑物荷载与既有隧道的模型,研究变换不同建筑物荷载以及既有隧道与建筑物荷载的不同水平间距两种影响因素,对既有隧道的影响规律。结果显示,它与模型试验所得数据曲线规律相同,相差甚小。(4)采用模型尺寸为120m(长)×120m(宽)×50m(高),其余模拟参数同第四章。主要从三个影响因素入手,分析了建筑物荷载对既有隧道的影响规律分析,即隧道不同埋深、隧道两侧施加对称或不对称建筑物荷载以及隧道与建筑物荷载相对位置(l,θ)。主要针对隧道与建筑物荷载不同相对位置(l,θ)进行模拟,得出隧道断面监测点A沉降量与监测点B水平位移的规律以及建筑物荷载对既有隧道影响区域的划分范围。
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