基坑开挖引起周边既有隧道变形的预测分析

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1、？ＡＭＴＩＴＹＩＡＮＪＩＮＵＮＩＶＥＲＳ中国第－臟代大ｆＦＯＵＮＤＥＤＩＮ１８９５全日制工程硕士学位论文领域：建筑与土木工程孙佳羽作者姓名：关碰指导教师：企业导师：张锡治教授级高工天津大学研究生院２０１６年１２月基坑开挖引起周边既有隧道变形的预测分析ＰｒｅｄｉｃｔｉｖｅＡｎａｌｓｉｓｏｆＤｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｙＥｘｉｓｔｉｎＴｕｎｎｅｌｏｗｉｎｔｏＥｘｃａｖａｔｉｏｎｇｇ工程领域：建筑与土木工程作者姓名：孙佳羽指导教师：郑刚教授企业导师：张锡治教授级高工天津大学建筑工程

2、学院二零一六年十二月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研宄工作和取得的研宄成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研宄成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证一书而使用过的材料。与我同工作的同志对本研宄所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：乂年月日Ｊｒ学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等

3、复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名＿签字日期：年从月上日签字日期：年／１＾月ｆ日摘要随着国民经济快速发展，城市化进程不断加快，基坑工程及隧道工程也越来越普遍一，基坑开挖对既有隧道的影响成为了个必须解决的问题。邻近既有隧道，的基坑开挖，由于土体卸荷作用会使隧道产生变形当隧道变形超过安全控制值时将会对隧道的正常使用和安全运营产生影响，因此对隧道的变形控制至关重要。现有计算基坑对周围既有隧道变形影响的方法主要包括公式计算法、试验法以

4、及数值模拟法。近年来随着计算软件地快速发展，数值模拟法由于考虑因素全面、成本低、可重复性强等特点得到了广泛的应用，同时数值模拟对参数的选取要求较高，，工程实践中发现考虑土体非线性小应变的有限元模拟可以对基坑开挖引起的隧道位移进行较精确的分析。一基坑开挖主要引起邻近侧既有隧道的水平变形。本文以天津某邻近既有隧道的深大基坑工程实例为依托，验证了考虑土体小应变刚度特性的有限元方法的准确性。为解决工程中采用数值模拟计算时建模复杂、参数不易选取的困难，本文通过大量的二维计算模型分析邻近隧道最大水平位移与基坑开挖深度、隧道距基坑的相对位置、围护结构最大水平位移

5、间的变形规律，最终得到适用于天津土质条件下的预测基坑开挖引起邻近一侧隧道最大水平位移的简化计算公式。通过本文提出的简化计算方法进行工程预测更加省时简便，且通过与实测数据对比，结果表明本文提出的计算公式方法可以较好地预测天津等软土地区基坑开挖引起的邻近隧道最大水平位移。基坑开挖主要引起下卧既有随道的隆起变形。本文在考虑土体小应变刚度特，性的基础上以郑州某工程为依托，分析了基坑开挖引起下卧隧道隆起的原因。针对围护结构变形引起的隧道隆起，通过大量的二维计算模型建立下卧隧道的隆起值与隧道距基坑的相对位置、围护结构最大水平位移间的关系。结合变形控制标准，划分

6、了坑底既有隧道变形影响区，影响区大致可简化为直角梯形形状。根据实际工程基坑围护结构的最大变形和隧道与基坑的相对位置，可通过坑底隧道变形影响区预测围护结构变形引起的隧道隆起值。，，，关键词：基坑开挖围护结构隧道变形，小应变拟合分析ＩＡＢＳＴＲＡＣＴＷｉｔｈｔｈｅｒｏｗｔｈｏｆｎａｔｉｏｎａｌｅｃｏｎｏｍｏｕｒｃｏｕｎｔｒｃｉｔｃｈａｎｅｓａｒｏｃｅｓｓｔｏｂｅｇｙ，ｙｙｇｐａｃｃｅｌｅｒａｔｅｄｃｅａｓｅｌｅｓｓｌｙ．Ｔｈｅｐｒｏｊｅｃｔｓｏｆｅｘｃａｖａｔｉｏｎａｎｄｔｕｎｎｅｌｂｅｃｏｍｅｓｍｏｒｅａｎｄｍｏ

7、ｒｅｃｏｍｍｏｎ．Ｔｈｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｅｘｉｓｔｉｎｇｔｕｎｎｅｌｏｗｉｎｇｔｏｅｘｃａｖａｔｉｏｎｓｈｏｕｌｄｂｅｐａｉｄｍｏｒｅａｔｔｅｎｔｏｎｔｏ．ｅｎｅｘｃａｖａｔｏｎｓｃｏｓｅｔｏｔｅｅｘｓｔｎｔｉｍｎｅｉｔｗｏｕｌｄｌｅａｔｏｔｈｅｉＷｈｉｉｌｈｉｉｇｌ，ｄｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｔｕｎｎｅｌａｓａｒｅｓｕｌｔｏｆｕｎｌｏａｄｉｎｇ．Ｄｅｆｏｒ