【碩士】受盾構(gòu)隧道施工影響砌體結(jié)構(gòu)房屋性狀

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　　修建城市地鐵隧道時(shí)經(jīng)常不可避免地要下穿建筑物乃至建筑群．砌體結(jié)構(gòu)建筑物受到盾構(gòu)隧道施工的影響問題一直是軟土地區(qū)地鐵施工的難題所在，也是城市環(huán)境土工問題的重要方面．研究盾構(gòu)法隧道施工引起的上方建筑物(尤其是砌體結(jié)構(gòu)房屋)的力學(xué)性狀課題具有較為重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值．本文在廣泛調(diào)研國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，以杭州市地鐵1號(hào)線某一區(qū)問隧道穿越住宅群為工程背景，采用工程實(shí)測分析、理論分析和數(shù)值計(jì)算相結(jié)合的方法，對(duì)盾構(gòu)隧道施工引起的砌體結(jié)構(gòu)房屋底部的沉降特征、房屋屋頂?shù)某两堤卣?、房屋立面沉降曲線和底部沉降曲面的數(shù)學(xué)描述、房屋底部平面的扭曲變形、房屋的三維變形特征以及房屋的力學(xué)性狀等方面進(jìn)行了研究．基于工程實(shí)測數(shù)據(jù)，針對(duì)房屋與盾構(gòu)斜交、房屋與盾構(gòu)近似平行兩種情形，按照單線隧道與雙線隧道兩種工況，研究了建筑物底部監(jiān)測點(diǎn)在盾構(gòu)到達(dá)前、盾構(gòu)到達(dá)時(shí)、盾構(gòu)通過時(shí)、盾尾通過后與后續(xù)沉降等5個(gè)階段的沉降歷時(shí)變化規(guī)律，比較研究了不同位置處測點(diǎn)的沉降規(guī)律差異，比較研究了建筑物不同立面沉降之　　問的差異以及建筑物立面沉降的分布特征．基于工程實(shí)測數(shù)據(jù)，按照單線隧道和雙線隧道兩種工況，較深入地研究了建筑物屋頂測點(diǎn)沉降的歷時(shí)變化規(guī)律、建筑物立面沉降曲線的變化特征以及屋頂不同位置處測點(diǎn)的沉降差異．對(duì)比分析了建筑物屋頂沉降與其底部沉降分布的異同之處．在建筑物底部和屋頂沉降特征研究的基礎(chǔ)上，按照建筑物與隧道的不同空間位置，研究了工程實(shí)例中建筑物立面沉降的不同數(shù)學(xué)描述問題，給出了沉降曲線數(shù)學(xué)表達(dá)式以及相應(yīng)的地層損失率和沉降槽寬度參數(shù)的建議取值．在此基礎(chǔ)上，得出了建筑物底部平面受盾構(gòu)隧道施工影響的沉降曲面表達(dá)公式，推導(dǎo)了隧道上方地表建筑物底部平面扭曲變形的相應(yīng)計(jì)算公式．結(jié)合工程實(shí)例，研究了建筑物底部平面在隧道穿越期間的扭曲變形變化過程．　　按照單線隧道和雙線隧道下穿建筑物兩種工況，開展了受盾構(gòu)隧道施工影響的上方建筑物三維變形的工程測試工作．基于大量的現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)，初步分析了由隧道施工引起的建筑物豎向位移(沉降)、立面內(nèi)水平位移(x向水平位移)和立面外水平位移(Y向水平位移)等三維變形沿建筑物高度方向的分布特征，得出了建筑物三維變形方面的一些基本規(guī)律．采用三維有限元法對(duì)砌體結(jié)構(gòu)建筑物受盾構(gòu)施工影響的過程進(jìn)行了模擬，得出了建筑物的沉降和應(yīng)力分布規(guī)律，給出了建筑物下方地層變形的分布規(guī)律，驗(yàn)證了建筑物的存在改變了隧道周圍土體位移場的分布．同時(shí)，也在大量數(shù)值計(jì)算的基礎(chǔ)上分析了隧道軸線夾角、隧道相對(duì)于建筑物的偏心比、隧道中心埋深、房屋層數(shù)和房屋長度等因素對(duì)建筑物性狀的影響特征?！　?

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