地铁站基坑开挖对邻近建筑物的影响分析_开题报告

1、 国外研究现状：

    从19世纪末以来，国外地下工程施工陆续发展起来，其地下工程开挖施工的理论也在不断的进步，在早期Haim，Rankine等提出了松弛荷载理论，认为稳定的岩体有自稳的能力，不会产生额外的荷载，一旦岩体不稳定时，需要用支撑来防止坊塌，则此时在一定的影响范围内，作用在支撑上的竖向荷载与其上面覆盖土层的重力存在一定的联系，从而奠定了一定的理论基础，但是松驰荷载理论存在一些不合理的情况，与实际情况有一定的差距，通过对实际工程中的观察和分析及相关方面的试验，普式和太沙基对这个理论进行了一些改进[9]。普式理论是早期的围岩压力计算理论，他认为：岩土中存在的节理及各种夹层导致了岩体的整体性能下降，即岩体不是完整的一个整体，是一种有一定粘聚效果的松散体，当岩体在开挖后，顶部会形成压力拱，压力拱的形成与实际的埋深深度无关;太沙基理论则认为地层是松散体，主要从力的平衡方面考虑岩土的性能，其主要代表性的施工方法为常规的險道施工方法，即矿山法。　　20 世纪 50 年代，由 K.V.Rabcewicz，Miller-Fecher, Fenner-Talobre,  H.kastener等人提出了现代支护理论，即岩承理论，岩承理论则更加接近地下險道工程方面的实际情况，一直被广泛地应用到实际的工程施工中;相对于松散理论偏重于获取结果的能力和处理实际问题的能力，岩承理论则更加偏重于对发展过程的分析和进行对工程的控制，并且充分利用岩体自身具有的承载能力的优点;以上两种理论因为其着重点的不同，各自有各自的特点，各自相对的施工方法也不尽相同，随道施工过程对岩体的稳定所带来的影响也有所不同;基于岩承理论，其主要代表性的施工方法为新奥法，新奥法主要代表为：喷射混凝土及描杆加固，以量测技术为主要特征，目的只要是尽可能的保证岩体原有的强度，发挥岩体自身的承载能力。

国外20世纪30年代，太沙基和皮克等最先从事基坑工程的研究，20世纪60年代在奥斯陆等地的基坑开挖中开始实施施工监测，从20世纪70年代起，许多国家陆续制订了指导基坑开挖与支护设计和施工的法规除了明挖法、暗挖法、盖挖法、盾构法、沉管法、冻结法及注浆法等开挖技术外又有了新进展。

Attel等探讨了地下工程或基坑开挖引起的地面沉降以及对地面建（构）筑物和地下管线的影响。

   Iame定性分析了影响地铁站开挖四周土体变形的各中因素，并将其归为八个方面：1、基坑尺寸（长度、宽度、深度）；2、土的性质；3、地下水条件；4、基坑暴露时间；5、支撑系统；6、开挖和支撑的顺序；7、邻近的结构和设施；8、活荷载。

2、国内研究现状

我国城市地铁工程、隧道及井孔工程等先后采用了明挖法、暗挖法、盖挖法、盾构法、沉管法、冻结法及注浆法等，这些技术有的已达到国际先进水平，促进了建筑科学技术的进步和施工技术，施工机械和建筑材料的更新与发展。为了保证建筑物的稳定性，建筑基础都必须满足地下埋深嵌固的要求，随之出现的问题也越来越多，这给建筑施工特别是城市中心区的建筑施工带来了很大的困难。

张亚奎在其硕士^范文中模拟分析了在不同围护情况下，地铁站开挖对邻近建筑物的变形、围护结构变形以及基坑外地层沉降的影响，对其发展变化规律进行了分析总结。

3、^范文的背景：

合肥地铁3号线望江西路车站为3号线与6号线的大型换乘站，该站位于潜山路与望江西路交叉口处的地下，位于大型商业交汇处。车站与潜山路平行，沿南北向布设。车站主体总长度489.8m，标准段总宽度22.7m，标准段基坑平均深度为19.3m,南侧盾构井段基坑深度为19.16m，北侧盾构井段基坑深度为21.66m,地面设计标高约42.06～44.51m。车站共设6个出入口和3个物业开发出入口。

4、选题的意义：

随着我国经济的发展和城市化的加快，如何保证城市的交通建设能满足人们日常出行的各方面的需求成了城市正常运转的重中之重，在这种背景下，地铁建设的兴起也成为了城市发展的一种必然。

地铁站的开挖不仅为基坑技术带来了前所未有的机遇，更为工程技术人员提出了许多重要的工程挑战，而在这些挑战中，地铁站的周边环境及建筑的保护成为了地铁站开挖技术所必须面临的一个重要课题。由于地铁站通常位于繁华密集的城市中心周边密布着建筑物及各类管线，使得地铁站的开挖增大了安全风险。

在地铁站的周边环境的保护过程中，邻近建筑物的保护往往是环境保护的重中之重，尤其是对于地处密集城市中心的地铁站，如何有效的控制地铁站开挖基坑的变形、保护邻近建筑物的安全是工程技术人员所必须面对的重要难题。同时，基坑变形的控制及周边环境的保护通常贯穿于基坑的各个环节，不仅贯穿于围护结构及支撑体系的设计、围护结构的施工、降水、土方开挖、支撑系统的架设等环节，同时还包括支撑系统拆除及地下结构的施工等环节，其中，站内土方开挖势必引起周围土体的变化，并因此引发基坑周围建筑物的变形产生较大的影响，且在变形严重时讲危机邻近建筑物的安全。因此，如何有效的分析地铁站开挖所引发的周边建筑物的变形，成了地铁工程技术所面临的核心问题。

5、预期研究成果

   地铁站基坑开挖对邻近建筑物的影响因素是非常复杂的，与施工的方法、降水情况、支护结构的形式、土质情况、基坑开挖的深度、基坑与建筑物的距离等因素有关，其中基坑支护结构形式、开挖的深度和基坑与建筑物的距离是重要的影响因素。由前述可知，围护结构变形，周边地表沉降和邻近建筑物的变形三者之间有复杂的内在联系。随着地铁的普遍推广和实用性，地铁站的开挖对建筑的影响是一大安全隐患。因此，研究地铁站开挖对邻近建筑物的影响不仅必要，而且很有现实意义。

故而本课题结合目前围护结构常采用的排桩及支撑结构，探讨基坑围护结构的变形、位移及基坑每层土体的开挖对邻近建筑的位移竖向沉降及建筑物倾斜的影响，分析基坑开挖对邻近建筑物的影响规律。

二、^范文提纲

1、引言

2、工程概况

2.1工程简介

2.2工程施工方法

3、数据整理分析及计算

3.1工程地质参数选取

3.2 计算模型选取

3.3 监测数据选取计算及分析

3.4 计算结果及计算简图

4、结论

5、参考文献

三、参考文献

1  刘建航. 侯学渊.基坑工程手册. 中国建筑物工业出版社1997:320-350  

2袁海峰, 郑刚. 临近建筑物受基坑开挖影响有限元分析. 低温建筑物技术.  2006, 111:102-104

3  陈瑞阳. 地铁车站深基坑施工中对临近建筑物的保护. 铁道建筑. 2002,  10:11-13

4 马威, 丁烈云等. 深基坑开挖对临近建筑物的数值分析. 施工技术. 2007,  35(2):544-546

5 合肥轨道交通3号线第三方监测1标望江西路站监测报表 合肥：机械工业勘察设计研究院 ，2016

6 合肥轨道交通3号线望江西路站施工图纸设计  合肥：中铁第四勘察设计研究院，2016

7 赵延.  地铁车站深基坑开挖对临近建筑物影响的监测及数值模拟研究[D]. 石家庄铁道大学 2014

8 华正阳.  深基坑开挖对近距离建筑的安全影响研究[D]. 中南大学 2014

9 刘睿.  基坑开挖引起的变形及对邻近建筑物的影响[D]. 北京交通大学 2015

10 林键.合肥地铁西园路基坑开挖对邻近地下管线的影响分析[D]. 安徽建筑大学 2015

11 赵志俊.  基坑开挖对邻近建筑物变形影响数值分析[D]. 合肥工业大学 2010

12 朱奎,仇乐民,吴冬虎.  深基坑开挖对邻近建筑物影响规律分析[J]. 工程勘察. 2004(06) 

13 董志高,蒋小欣,吴继敏,王庆红.  基坑工程对周边建筑物影响的数值分析[J]. 探矿工程(岩土钻掘工程). 2005(11) 

14 侯贺营.  邻近基坑开挖对地铁盾构隧道的影响研究[D]. 河南工业大学 2016

15 陈观胜,严洪龙,陈昌平.  深基坑开挖对周围建筑物的保护[J]. 城市道桥与防洪. 2003(02)