北京西站Ⅱ號標段地鐵開挖工序對鄰近建筑影響.pdf

1、隨著城市化進程的加快，地鐵成為解決城市交通擁擠的良方。地鐵隧道一般修建在城市繁華地段，由于周邊建筑物以及構筑物眾多，往往對隧道施工開挖產(chǎn)生的地面沉降有著嚴格的限制要求。淺埋暗挖法作為修建地鐵隧道的一種重要手段，較其它施工方法有許多優(yōu)點，但仍不可避免地會對周圍土體及鄰近建筑物產(chǎn)生一定影響。本文論證了淺埋暗挖施工工序對周圍土體應力應變擾動、引起地面沉降的因素、地鐵開挖對鄰近建筑影響的機理，進而提出合理可靠的加固措施。本文主要圍繞北京站至北京

2、西站地下鐵路II號標工程段軟弱圍巖淺埋暗挖大跨度地鐵隧道工程中的施工工序變化引起鄰近建筑物沉降影響進行分析和數(shù)值模擬研究，主要完成了以下工作：
　　 (1)綜述了有限元軟件模擬隧道施工理論，包括釋放荷載計算，地應力逐步釋放模擬，隧道開挖及施工模擬，以及ANSYS模擬隧道施工的實現(xiàn)方法。
　　 (2)針對北京站至北京西站地下鐵路II號標工程段軟弱圍巖地層區(qū)段施工復雜特點，應用經(jīng)驗公式Peck沉陷槽理論及現(xiàn)場土質情況，反推計

3、算出模擬地鐵開挖范圍模型尺寸。然后建立有限元數(shù)值仿真分析；應用此方法建立模型所得結果更加接近實際工程，對隧道圍巖穩(wěn)定性及結構安全性起到一定的預測作用，同時此方法可以推廣到三維有限元建模過程中。
　　 (3)本文以北京站至北京西站II號標工程段為背景，以五交化批發(fā)商場框架樓為研究對象，進行了不同的淺埋暗挖施工工序開挖方案設計與比選。運用通用有限元軟件ANSYS，綜合考慮了土體非線性、土體與襯砌作用、土體與建筑作用等主要因素建立模型

4、，對施工開挖過程進行非線性有限元仿真模擬。
　　 (4)通過隧道開挖過程有限元數(shù)值模擬，分析說明了淺埋暗挖法隧道穿越鄰近建筑物時對建筑物自身沉降和內力的影響，將數(shù)值模擬結果與現(xiàn)場監(jiān)控量測得到的數(shù)據(jù)進行對比分析，有力地驗證了本文采用的施工順序的合理性，以及數(shù)值模擬方法的正確性及適用性。本文針對穿越鄰近大型建筑物以及構筑物淺埋暗挖地鐵，提出了合理的施工順序和步驟，并對類似工程有較好的指導意義。
　　 (5)為防止施工過程中，