1. 研究目的与意义
随着人口的不断增长,科学技术的快速发展,小汽车数量的增加,人们的生活水平也在不断的提高,越来越多的城市在朝着现代化的方向发展,建筑物不仅向上越来越高,而且向下也越深越广。交通问题日益的突出,各个城市都面临着土地资源短缺,绿化面积不断减小的问题,越来越多的立交桥被人们建成的同时,人们对地下空间的运用也越来越重视,地下室,地下停车场,地下商场越来越普遍。在出行方面,除了高铁,飞机的不断普及,由于地铁拥有非常的便利、又很快捷、安全、价格低,每次客运量大、准时等许多优点,近年来地铁在各个城市得到了非常迅猛的发展。所以地铁工程在人口流动量大的建筑群下面建设是非常有必要的,在地铁旁边建地下商城也越来越常见。但是在地铁附近的基坑开挖,不可避免的会对地铁隧道产生一定的影响,有点甚至会严重影响地铁的安全运行。
邻近地铁附近开挖基坑的案例很多,比如南京宁芜改线基坑工程在与地铁一号线的宁芜交叉处,宁芜货线的隧道基坑上跨地铁一号线处的开挖深度为十三米,分五步开挖,在该隧道基坑开挖时进行施工的各项常规监测和一号线隧道内的动态监测。一号线区间的隧道变形监测的水平位移和拱顶变形的控制值定为二十毫米,以及预警值为十四毫米。文献1又比如,武汉的火炬大厦开挖的深度为十米,上部为老钻土,下部为基岩,当开挖至设计标准高度后,由于老黏土局部的浸水,强度降低,土压力剧增,又因为柱嵌入岩层,变形不易协调,造成十多根支护桩折断,危及了临近的六层综合楼,使该楼楼梯间悬空。所以众所周知,一旦隧道结构的变形超过了设计承受极限而产生破坏的时候, 就会直接造成地铁隧道结构的损坏 , 从而会影响地铁的安全运行。所以, 当基坑开挖的时候会引起附近地铁隧道的变形,它会直接影响到地铁隧道能否正常使用以及地铁隧道运行的安全性 。然而地铁隧道作为现代的城市主要的交通方式, 他的安全性是极其重要的。所以在基坑开挖的过程中监控和预测附近地铁隧道的水平位移以及竖向位移以保证地铁隧道结构的稳定是非常有必要的。
2. 研究内容和预期目标
通过查阅文献,总结分析国内外对基坑开挖卸荷作用下临近隧道变形规律的研究方法及成果;首先,采用有限元数值模拟方法研究基坑分层开挖对隧道变形的作用规律;然后,开展不同相对位置影响下,基坑开挖对隧道变形特性的模拟研究,得到常见工况条件下基坑开挖对临近隧道变形的影响规律,为基坑施工及临近隧道的稳定性分析提供参考。
3. 研究的方法与步骤
由于理论分析需要较高的知识水平,而采用计算机模拟又比实验便宜,干净,并且当算不出或者没有有限元形式时,使用数值模拟更容易分析。所以本文采用有限元分析的方法。
学习相关文献并运用comsol有限元软件建立不同情况下的基坑开挖导致地铁隧道的水平和竖向位移的数值模型。
(1)学习相关的文献:学习不同土质在不同开挖次数下,及不同相对位置的基坑开挖对隧道的影响相关资料,对要研究的主要内容进行归纳总结,整理之前的学者们对于不同土质不同相对位置基坑开挖对隧道的水平位移以及竖向位移影响的相关理论。
4. 参考文献
1 刘杰 吴超平 钱德玲 陈震 胡亮 梁中基坑开挖引起下部地铁隧道变形控制研究 合肥工业大学学报 (自然科学版)
2.胡琉,祁晓翔,许四法,等.软弱土地基深基坑坑底加固对邻近地铁隧道的保护作用分析[j]. 科技通报,2015,7:59-62.
3. 潘林有,胡中雄. 深基坑卸荷回弹问题的研究[j]. 岩土工程学报,2002,24(1):101-104
5. 计划与进度安排
1)3月18日-3月24日 文献检索,提交开题报告
2)3月25日-4月07日 论文研究,提交外文翻译初稿
3)4月08日-5月19日 论文研究,提交论文初稿
