下穿正交隧道施工对上部建筑沉降影响分析

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  从隧道施工引起的建筑地表沉降规律着手,阐述引起建筑地表沉降各种影响因素,进而分析影响建筑物损伤的原因,系统介绍了交叉隧道及地下近接工程的研究现状,总结近接隧道施工开挖的力学基本原理,论述隧道模拟过程的理论依据。
  在阐述隧道施工所引发地表沉降对建筑物损伤规律的基础上,以青岛的地形地貌特点为依据,采用Midas-GTS NX模拟下穿正交隧道三种不同位置的建筑模型:模型一为建筑物纵向平行于下穿新建隧道;模型二为建筑物横向平行于下穿新建隧道;模型三为建筑物位于两隧道交叉点正上方,纵向轴线与下穿新建隧道呈45°夹角。
  分析三种不同模型建筑的位移沉降及周围围岩应力数据得出:隧道开挖引起建筑物沉降差最大的是模型一,其次是模型二,模型三整体的建筑沉降差最小,沉降数据的绝对值偏差较小;不同开挖工段使上部建筑的位移沉降值先升后降,呈现大体对称分布的状态,且交叉段建筑物位移差较大。新建隧道开挖前,受力特点主要表现在建筑物底部中间压力较大,向四周方向逐渐减小,应力重分布后在交叉断面处围岩的应力变化最为明显,隧道交叉部位断面处围岩应力受新建隧道开挖影响最大,对上部建筑影响最大。
  用Midas-GTS NX模拟不同中夹岩厚度隧道开挖,选取隧道开挖对建筑物影响较大的模型(模型一),模拟不同中夹岩厚度,对引起建筑物沉降进行分析。取中夹岩厚度分别为0.5D、0.75D、1D,得出:引起建筑物竖向位移的中夹岩厚度的取值由大到小依次为为:0.5D>0.75D>1D,对周围岩土体的应力影响范围由大到小依次为:1D>0.75D>0.5D。
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