深埋隧道在地表高層建筑物影響下的受力分析.pdf

1、新建建筑物尤其是基礎(chǔ)荷載較大的高層建筑物會對位于其附近的已建隧道結(jié)構(gòu)造成不利影響。在實際工程監(jiān)測中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)高層建筑物的基礎(chǔ)在土體中產(chǎn)生的附加荷載較大時，其臨近的隧道在附加荷載影響下會沿著一定方向發(fā)生一定程度的偏移、隧道管片外表面出現(xiàn)一定程度的微小變形。本文從理論上分析了在高層建筑物不同基礎(chǔ)類型作用下臨近深埋隧道的橫截面受力以及隧道沿著其軸線方向受彎情況。本文主要研究工作如下:
　　(1)本文將土體簡化為半無限大彈性空間體，將兩種常

2、見的建筑物基礎(chǔ)類型（群樁基礎(chǔ)和箱型基礎(chǔ)）產(chǎn)生的荷載分布形式簡化為線性分布形式，同時運用無限大空間體中作用一豎向集中力的Mindlin應(yīng)力解，通過積分得到了不同建筑物基礎(chǔ)作用在隧道周圍的荷載的理論表達式。
　　(2)運用應(yīng)力疊加原理，將隧道橫截面周邊受力分解為隧道四周受相同壓力和只有剪力作用兩種情況對隧道橫截面受力進行分析:其中，在分析隧道橫截面只受剪力作用時，本文將隧道和其周圍土體簡化為兩相復(fù)合材料，運用細觀力學(xué)自洽法中求解纖維狀

3、兩相復(fù)合材料剪切模量提出的位移通式，通過建筑物荷載在隧道周邊產(chǎn)生的應(yīng)力邊界條件和變形連續(xù)性條件，推導(dǎo)出了隧道橫截面內(nèi)的應(yīng)力表達式;接著討論了基礎(chǔ)埋深、基礎(chǔ)形狀、基礎(chǔ)與隧道相對距離、基礎(chǔ)類型和襯砌厚度對橫截面應(yīng)力的影響;并與只有土體自重作用時隧道內(nèi)橫截面應(yīng)力分布情況進行了對比。
　　(3)本文通過將沿著隧道軸線方向一定長度的隧道管線簡化為無限長連續(xù)彈性地基梁，運用考慮了附近土體剪切作用的Pasternak雙參數(shù)彈性地基模型和Eule

4、r-Bernoulli梁理論，對在建筑物影響下隧道沿著其軸線方向產(chǎn)生的豎向位移w和在隧道內(nèi)部產(chǎn)生的彎矩M進行了理論求解;討論了建筑物基礎(chǔ)與隧道之間的相對距離對隧道變形和受彎的影響，并與Winkler地基模型和僅有土體自重作用時的結(jié)果進行了對比。
　　本文的相關(guān)理論解答一方面可以直接用于評估擬建建筑物對附近已建隧道的結(jié)構(gòu)影響;同時，本文結(jié)論還可以應(yīng)用于具有簡單地層條件的實際工程中，對評估新建建筑物對其附近隧道的影響具有理論指導(dǎo)意義。