1. 研究目的与意义
近年来，城市轨道交通快速发展，新建线路大多靠近城市繁华街区，这意味着许多地铁隧道将建在原有建筑物附近，所以隧道开挖将不可避免的对临近建筑物产生各种影响，并且当隧道开挖引起的地层变形超过一定范围将会影响建筑物安全。
故而我们在开挖隧道前必须做各方面测试以检测隧道是否对邻近建筑物或桩基产生各种影响并做出分析研究，以确保建筑物在开挖工程进行的同时依然安全，并且开挖前测试得到的研究资料也可以保证工程能继续进行。
最后从测试中得到的研究成果也会造福未来的同类工程，我相信隧道开挖这一技术会更加成熟。
2. 国内外研究现状分析
国内外研究以盾构法在城市中开挖隧道相对具有先进性，所以国内外前辈在研究盾构隧道时，一一分析了盾构施工对临近桩基的轴力、剪力、弯矩和位移的影响。盾构掘进时切削挖除前方土体并在掘削面施加盾构机推力，前辈们在研究盾构时一方面以隧道开挖机距刚性桩基的距离，速度，压力，及其土层的各类数值为研究对象，另一方面则是以临近桩基为主体研究对象，分析了桩基周围土体变形、桩基本身纵向变形和桩基本身横向变形等。在研究盾构隧道时，前辈们也通过Plaxis 3D Tunnel软件模拟盾构隧道三维动态开挖过程，利用大型分析平台FINAL进行数值模拟，研究了不同开挖情况下，桩基是否沉降、是否变形以及轴力、拉力和弯矩是否变化。结合模拟的结果发现，当桩基位于隧道的邻近时开挖对桩基的影响随着隧道与桩基间距的增大而减少，并绘制了桩基轴力和位移变形随隧道与桩基间距变化的曲线图。另一方面，当隧道开挖掘进引起的地层变形超过一定范围时，也会危机邻近的桩基结构，从而影响邻近建筑物的安全。因此，在邻近的桩基附近开挖隧道，会影响本身的桩基稳定性，会改变桩基周围的土压力和土体应力状态，从而使桩基变形。所以在盾构开挖隧道时，必须正确预测和掌握隧道-桩基-土体三者之间的应力关系和相互作用机理，努力完善隧道的设计，所得到的研究成果能为未来的城市隧道建设踏出新的一步。 |
3. 研究的基本内容与计划
2015．1.5-2015.3.20
搜集资料，了解毕业论文内容及各项步骤，查看期刊了解国内外研究状况并撰写开题报告和文献综述。
2015．3．20-2015．4．22
4. 研究创新点
以隧道盾构开挖引起地表沉降及对邻近刚性桩基建筑物的影响为研究对象。引入隧道-地基-桩基-建筑物相互影响的概念并初步探讨了具体的影响，从数值模拟得出的各类数据只是为研究隧道开挖时是否对临近的刚性桩基产生偏差、应力、旋转、土层压力等各方面实际影响以及对刚性桩基本身产生沉降，倒塌，变形等不良影响。为使有限元数值模拟更真实，结合实际盾构开挖来建立有限元模型，可以在考虑水位、土的弹塑性、衬砌折减系数和盾构转向等实际问题，使得到的模拟结果更符合实际。不仅如此，研究结果将会使开挖隧道这一技术更加成熟。
