地铁隧道施工对邻近建筑物影响的研究_开题报告

近年来为缓解城市交通堵塞的问题，我国大力发展了地铁建设项目，因此对伴随而来的地铁隧道施工技术的研究不断深入。地下隧道的开挖必须以地表建筑物的正常使用为前提，过大的地表沉降变形会引起建筑物的开裂、沉降和倾斜等问题，对建筑物的安全使用造成严重的影响。地表建筑物的沉降在隧道开挖过程中受很多因素的影响，除隧道施工工艺、施工进度和隧道结构外，还与隧道埋深、周围建筑物的间距以及土体性质有很大关系。在隧道施工的诸多方法中，盾构法凭借自身安全、环保无污染以及施工速度快等优点在目前的地铁隧道建设中得到了广泛的应用，其也因此成了国内外相关领域工作人员的研究重点。为此，国内外众多专家学者主要采用数值模拟和理论分析等方法对其进行了长期的研究，并取得了许多实质性研究成果。隧道开挖引起的地表位移及变形的计算方法可分为以下几类：以地面沉降实测数据为基础的经验公式法、以理论分析为基础的解析法、以相似理论为基础的模型试验法以及以计算机软件为基础的数值模拟法。

国内研究现状

国内现在对地铁隧道施工的环境影响控制技术比较关注，同时进行了大量的研究，并且在数值分析、物理模型试验等方面取得了很大的突破。比如在数值分析上主要有以下两类：第一，连续介质数值法，常见的有限元法以及有限差分法就属于此种方法；第二，离散介质数值法。曹红林和姚海波采用英国在Jubilee延长线施工中对建筑物的评价标准，评价了地面沉降对房屋的影响。经监测分析，该评价体系能准确地界定隧道施工对地面建筑物的影响程度。

在盾构隧道施工方面，对于如何减少隧道施工对周围地层的扰动程度，最大限度的降低隧道施工对邻近建筑物的影响，一直都是工程师们所关心的问题。王占生等讨论了盾构施工对浅基础和深基础建筑物的不同影响，并就盾构施工引起的建筑物安全问题及其应对措施进行了论述和归纳。廖红建等针对黄土地层中不同盾构隧道外径、埋深及其隧道与邻近建筑物的不同距离，对隧道开挖引起建筑物沉降的影响进行模拟分析。朱逢斌等探讨了隧道开挖对邻近地下结构物的影响以及桩基、隧道、基坑施工对邻近隧道的影响。在盾构施工技术控制上，目前用于控制盾构施工环境影响的主要有控制盾构掘进参数和加固或改良地层情况这两种措施。

国外研究现状

国外学者也给出了许多评价隧道施工对地面建筑物影响的方法。有国外学者采用有限元模拟分析隧道对建筑物的影响。目前关于隧道开挖对邻近建筑物影响这方面的研究手段主要是采取数值模拟方法，研究方法主要包含两大类:第一类是土体与建筑物一起考虑的整体分析法，即在模拟隧道施工时，将土体、建筑物及其基础作为一个整体分析。在隧道施工阶段过程中，研究方法上总体以从简单的二位模拟向三维模拟发展，从最简单的换算为线荷载直接作用在土体上，发展为线荷载作用在基础上，再综合考虑基础加梁柱体系或砖混墙体，模拟越来越接近实际工况。第二类为隔离法，即将土体与建筑物分开考虑的两阶段分析方法:第一阶段是分析时先将建筑物等效成荷载施加在土体上，计算隧道开挖引起的土体变形；第二阶段则是将土体变形施加到建筑结构基础上，再对建筑物及其基础进行内力和变形分析。Mroueh等采用三维有限元程序研究了软土隧道与独立基础上二层框架结构建筑物的相互作用。Chungsik等开发出一套建筑损害评价系统TURISK，并用于韩国Daegu地铁2号线工程，它是先根据地表位移预测公式，求出地表的水平应变和竖向应变，将其叠加到按材料力学得出的墙体弯曲应变和对角剪切应变中，求出最大的极限应变，然后据此估计建筑物的损害程度，进而采取相应的措施减少其负面影响。

总之，众多学者对隧道施工环境影响做了大量的研究，形成了系统成熟的理论，得出大量有价值的研究成果。这些研究成果在指导工程实践中发挥了重要作用。隧道施工、土体、基础与上部结构之间的关系是复杂的动态共同作用体系问题，随着城市隧道施工工况的日益复杂以及盾构施工方法的发展，加上现在人们的追求也越来越高，对地表变形及建筑物的变形要求也更加苛刻，地铁隧道施工对结构物影响的研究仍需要更加系统、完善、成熟。

二、^范文提纲

（一）工程概况

介绍本工程地铁施工工程背景。

（二）地铁隧道施工方法及其对周边环境影响

1、明挖法（包括敞口明挖法、基坑设置支护结构的明挖法和盖挖法）及其对周边环境影响；

2、暗挖法（主要包括钻爆法、盾构法、掘进机法、浅埋暗挖法、顶管法、新奥法等）及其对周边环境影响；

3、其他特殊方法（包括对于大跨度车站及折返线等隧道工程中采用的分部开挖法施工，分布开挖法包括双侧壁导坑法、中洞法、中隔壁法等）及其对周边环境影响；

（三）隧道施工方法的选择应用

1、隧道施工方法的选择依据；

2、隧道盾构施工方法的选择；

（四）盾构施工方法的实施

1、盾构法隧道施工概述；

2、隧道盾构施工的参数和力学过程分析；

3、隧道盾构施工开挖引起地层移动的一般规律；

4、隧道盾构施工中造成影响的分析；

  1）盾构开挖的影响范围；

  2）盾构施工对邻近建筑物的破坏模式；

  3）邻近建筑物变形及控制标准；

5、减小隧道盾构施工对邻近建筑物影响的控制措施；

6、主要控制措施实施后的效果分析；

（五）施工总结

1、盾构施工中产生的相关问题；

2、施工中采取的有效措施理论分析；

3、隧道盾构法施工总结；

（六）结束语

通过对该课题的研究，措施施工在保证邻近建筑物安全中的有效性和重要性，积累隧道施工经验，降低负面影响，最终推动地铁隧道建设项目的高效健康发展，在减少对其他建筑物干扰程度的前提下，建设更优质工程。

三、参考文献

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