深大基坑施工对邻近地铁隧道开挖的影响分析_开题报告

一、文献综述

（一）国外研究现状

深大基坑工程发展成为了一门学科，而且是一门包含了很多种知识的新生学科，这一学科包含的相关方面的技术有土力学还有基础工程、结构力学、施工组织和监测技术等等。涉及的基本内容包涵了工程地质还有水文勘测、围护结构的设计和施工技术、基坑土方开挖和运输技术、地下水位相关控制、基坑开挖过程的监督，控制，还有监测等等。

深大基坑工程的相关想法是从国外开始的。国外的很多研究人员对土力学尤其是土压力的相关探讨变成了基坑工程设计施工的原理基础。在20世纪40年代的时候，国外的一些出名的研究人员，像Terzaghi还有Peck这些人就想出了基坑的一些计算的办法。Peck[4]考虑了很多隧道开挖导致的土地表面的沉降的相关资料之后，提出了地层损失的命题还有预测隧道开挖导致的土地表面沉降的重要的公式—Peck公式。到了50年代以后，又出现了一批杰出的研究人员，例如Bjierrum还有Eide想出了深基坑开挖在底板向上隆起这一问题上的解决办法。稳定安全系数这一个办法是Mana 还有 Clough[5]第一个想出来的，这是把有限元法还有就是工程经验来当作基础的一种非常好理解易操作的解决办法，它主要解决的是大致算出用于围护的防护工程的最大限度的距离还有就是该防护工程距离地面的沉降值的最大限度。60年代开始往后，就已经研究出来了深大基坑是怎么使用相关的仪器来做一些监督控制和相关计算的。Sharma js阐述了新加坡一140mx200mx 15m的临近地铁隧道的深基坑开挖隧道变形的监测数据，并利用有限元CRISP软件模拟了施工过程，土体采用理想弹塑性不排水模型，模拟结果与监测数据趋势相同，模拟的隧道水平位移大于监测值，而竖向位移偏小，隧道衬砌的刚度对隧道变形影响很大，刚度越大变形越小但弯矩越大。 Dolezalova Marta对布拉格中心岩质地区一下卧有隧道的深基坑工程，借助CRISP-90软件对隧道施工、基坑开挖以及地上结构施工全过程进行二维有限元模拟，土体采用理想弹塑性、M-C屈服面模型其余结构采用弹性模型，并将模拟结果与监测结果进行对比，模拟结果与监测结果具有很好的相似性，为了更准确地模拟可以考虑土的应力路径。Chang Chi-Te等介绍了一临近地铁隧道的基坑开挖工程，在施工中，隧道上方衬砌发生裂缝和道床脱壳，作者对监测数据进行分析。得出由于隧道的存在会减小因基坑开挖引起的地层位移;隧道纵向走向对隧道变形承受值影响很大，弯向基坑则容易破坏反之不容易破坏;道床的存在大大增大了隧道衬砌的刚度;隧道变形的绝对大小不能作为判断影响的唯一依据，还需看隧道变形曲线的曲率。在70年代以后，这一方面的一些法律规范就因为深大基坑工程的大面积使用还有就是实际应用的需求而开始制定的。深大基坑工程的相关研究就慢慢的进入了越来越优化的时代。

（二）国内研究现状

我国在深大基坑这一方面的研究开始的特别晚，以80年代为界，在此之前只是在北京这个城市最早出现，在这里建造的地铁工程里面出现了一些基坑，它的深度达到了20米。在此之后由于我们国家综合国力的增强，国家越来越富裕。在我们国家的很多发达的一线城市，深大基坑工程慢慢的走向了成熟，相关的想法还有进行实际操作的相关的技术慢慢的变得多了起来。到了一九九几年以后，很多大型的，高大的建筑越来越多，这就让基坑越来越多也越来越深，深大基坑工程慢慢的变得普遍起来。伍尚勇，杨小平，刘庭金[1]把广州的一个邻近的已经存在的地铁区间隧道的基坑开挖工程作为他们研究的凭借，在这之中也考虑了平面内的非直线的隧道，得到了如下的结论，在同样的因素下，非直线的隧道不同侧有开挖卸载这一个因素，这对不同隧道的影响是不同的。蒋洪胜，侯学渊[2]通过二维模型对一些深大基坑附近的地层挪动进行相关考量，还对其开挖所引起的附近隧道变形的一些实际的数值分析，得到了以下结论：一个是隧道因为它自身有特别大的刚度，这就会对基坑开挖卸荷导致的变化造成很多的阻挠，还有就是这样的现象让隧道的水平方向发生的劣向改变越来越严重。 张治国，张谢东，王卫东[3]把上海附近的地铁隧道基坑开挖工程作为研究的例子，使用数值模拟的办法对基坑开挖对隧道造成的影响做了相关的研究。把数值模拟结果还有工程实际测量的结果进行了对比，两者非常的接近。这说明了数值模拟的办法是能够特别精确的对这一类工程来做一个模拟的，这就是以后每一个工程实践在理论和实践上面的宝贵例子。在这以后，我们国家各方面实力越来越强，我们国家高大的建筑群越来越多，我们国家深大基坑在理论上不断完善，相关研究越来越多，一些有关联的法规越来越多，这些都对深基坑开挖提供了良好的保障。不光如此，深大基坑工程的保护工程也越来越多样，由于数值模拟方法的完善还有就是计算机技术的不断进步，它在计算方面越来越优异的表现，使深大基坑思想越来越完善。

   二、提纲

1绪论

1.1文献综述

1.1.1国外研究现状

1.1.2国内研究现状

1.2本文主要内容

1.3本文存在的不足

2基坑开挖对地铁隧道的影响规律

2.1基坑开挖概述

2.2地铁隧道受基坑开挖的影响规律

3基坑开挖对临近地铁隧道的影响

3.1影响因素与结果分析

3.2.1隧道与基坑相对位置影响

3.2.2隧道侧土体扰动的影响

3.2.3分区开挖的影响

3.2.4地下水位的影响

3.2.5单双基坑开挖的影响

4工程概况

4.1基坑工程概况

4.2场地岩土工程特性和参数的综合分析

4.2.1场地地貌概况

4.2.2场地水文地质条件

4.2.3岩土工程特征和岩土参数的分析确定

5.三维有限元数值模拟分析

5.1基坑施工的有限元分析

5.2基坑有限元模拟结果与监测数据对比分析

5.3对比分析结果

6.针对深坑开挖对地铁隧道影响的解决方案

6.1合理的开挖方案

6.2主动土压力区土体加固

6.3被动土压力区土体加固

6.4加强监测

7总结与展望

三、参考文献

[1]伍尚勇，杨小平，刘庭金等.双侧深基坑施工对紧邻地铁隧道变形影响的分析[[J].岩石力学与工程学报，2012,31(z1):3452-3458.

[2]蒋洪胜，侯学渊.基坑开挖对临近软土地铁隧道的影响[(J]，工业建筑，2002,32(5):53-56.

[3]张治国，张谢东，王卫东等.临近基坑施工对地铁隧道影响的数值模拟分析[[J].武汉理工大学学报，2007,29(11):93-97.

[4]onf.SoilPeck, R. B. (1969). Deep excavations and tunneling in soft ground. Proc, 7th Int. CMech. Found. Engorge, 225-281.

[5] MANA A I, CLOUGH G W. Prediction of movements for braced cuts in clay Geotechnical engineering, 1981, 107(6): 759-77.

[6]邹伟彪，张冬梅，蔡雄威等.基坑开挖对邻近地铁变形的实时监测与数值分析[[J].地下空间与工程学报，2012,U8(z2):1728-1731,1736.

[ 7]戚科骏，王旭东，蒋刚等.临近地铁隧道的深基坑开挖分析[C].//岩石力学与工程学报.2005:5485-5489.

[8]刘国彬，黄院雄，侯学渊等.基坑回弹的实用计算法[[J].土木工程学报..2000,33 (4) :61-67.

[9]李大勇，张土乔，龚晓南.深基坑开挖引起临近地下管线的位移分析[[J].工业建筑,1999 ,29(11):36-40.

[10]陈郁，李永盛.基坑开挖卸荷引起下卧隧道隆的计算[J].地下空间与工程学报，2005 ,3(1): 91-94.

[11]魏纲，朱奎.顶管施工对邻近地下管线的影响预测分析[J].岩土力学，2009,30 C3 ): 825-831.