浅谈武汉长江隧道施工对周边历史建筑影响的研究

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1、华中科技大学硕士学位论文武汉长江隧道施工对周边历史建筑影响的研究姓名：李炜明申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：李国成20060426华中科技大学硕士学位论文摘要随着现代城市的快速发展，大规模地下空间开发是一个必然的趋势。在地下空间的开发过程中，必然会对周边建筑物产生影响，对历史建筑的影响更不容忽视。因此，如何在过去与未来、发展与继承、建设与保护之间达到和谐，已经成为现代城市建设中的一个研究重点。本文以武汉长江隧道关键技术项目为依托，以城市地下空间开发对周边建筑影响为切入点，着重对地表差异沉降产生的机理及其影响因素，以及地表差异沉降对周

2、边历史建筑产生的影响进行了研究。论文首先介绍了武汉长江隧道及周边历史建筑概况，选取鲁兹故居作为研究对象，分析了长江隧道施工对周边历史建筑的影响。其次，根据国家有关规范规定、国内外相关研究成果、Peck经验公式分析了盾构开挖引起的地表差异沉降；在此基础上，建立有限元数值模型对盾构开挖引起的地表差异沉降进行了多工况的计算分析，包括：通过单孔开挖验证了Peck提出的地表沉降符合正态曲线的规律；通过双孔同时开挖、依次开挖的计算分析了地表差异沉降、应力值的变化规律，得出了后开挖西线隧道较为有利的结论；同时提出了可供工程参考的建议。然后，基于鲁兹故居的实

3、地勘测，结合国家有关规范规定、国内外相关研究，对鲁兹故居的差异沉降的影响因素进行了系统分析，得出了5种特征工况；在此基础上，计算分析了这5种工况下的差异沉降对鲁兹故居的影响。结果表明：地表差异沉降值、约束情况对上部建筑结构的应力分布、最大应力值大小影响显著；活载变化对上部建筑结构的应力分布、最大应力值大小影响较为复杂，可以根据工程要求来调整活载的大小，从而对结构的局部应力进行控制；同时提出了可供工程参考的建议。关键词：隧道盾构法;有限元分析;历史建筑;鲁兹故居;差异沉降I华中科技大学硕士学位论文AbstractItisatrendtoexpl

4、oittheundergroundspaceinthedevelopmentofthemoderncity,inwhichshieldtunnelingiswidelyemployedinconstructionpractice.Theeffectsinducedbytheundergroundspaceexploitationonthesurroundingbuildingscouldnotbeignored,especially,tohistoricbuildings.Itisoneofthemainconcernsthathowtoma

5、kethepastandthefuture,thenewconstructionandtheoldbuildingsharmonious.BasedontheprojectofthekeytechniquesinWuhanYangtzeTunnelconstruction,studiesonthedifferentialsettlementinducedbyshieldtunnelinganditseffectstohistoricbuildingsareperformedinthisthesis.Firstly,theintroductio

6、nofWuhanYangtzeTunnelandthesurroundinghistoricbuildingsispresented,andRoots’sformerResidencethatistypicalinsurroundingbuildingsofthetunnelisselectedasananalysisobject.Secondly,theanalysisiscarriedonthroughthestudiesontherulesofrelatedstandards,theresearchfruitoftheothers,an

7、dthePeckformula,whichareallfocusedonthedifferentialsettlementinshieldtunneling.Thenthedifferentialsettlementiscalculatedunderseveralworkingconditionsthroughfiniteelementmethod,suchassingletunneling,twotunnelsshieldingatthesametimeandshieldingonebyone.Asaresult,itisbeneficia

8、ltoshieldthewesttunnelpriortoanotherone.Thirdly,basedontheinvestigationofRoots’sfo