盾构隧道施工对地面砌体结构房屋的影响

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目前,很多大城市都在进行地铁建设。盾构机以其能够安全开挖、快速掘进以及对地面沉降影响小的优点,在地铁区间施工中占很大比例,但是在建筑物密集的城市中,盾构隧道的施工也会不可避免的导致建筑物和地表产生沉降。如果盾构施工控制不当则会导致周围建筑物产生裂缝、倾斜甚至倒塌,从而给社会和人们造成经济财产损失。而且目前综合考虑建筑物、土体以及隧道的相互作用来研究盾构施工过程中建筑物沉降的变化的文献很少,所以这便成了实际工程中亟待解决的问题。本文结合某地铁施工工程,研究了盾构施工对邻近砌体结构房屋的影响。首先根据实际盾构施工工程概况建立了三维有限元模型,将三维有限元模型的计算结果与施工现场的监测数据进行对比,验证三维建模方法的正确性以及数据的可靠性,并且结合现场监测数据和模拟结果对盾构施工对建筑物的影响进行了分析。然后又考虑了不同的影响因素下盾构施工对建筑物的影响。(1)分别建立了建筑物位于隧道正上方时以及建筑物轴线与隧道轴线平行时的三维模型,分析了盾构施工过程中建筑物的沉降值、差异沉降值以及沿长度方向的沉降曲线的变化;(2)通过改变等代层厚度来反映盾构施工扰动范围,并且建立建筑物位于隧道正上方时的二维模型,分析了扰动范围对建筑物和地表沉降的影响;(3)分析了开挖面支护力过大和过小的情况下建筑物沉降、差异沉降随盾构施工的变化;(4)根据盾构施工时采用不同的开挖步长,分析出建筑物的沉降值和差异沉降值的变化,得出开挖步长过大会导致建筑物沉降值增加很多;(5)分析了房屋整体刚度对沉降差异的影响,得出随着房屋刚度的增大,房屋调节不均匀沉降的能力增强,房屋的刚度与房屋长高比有关。
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