盾构施工与建筑物影响:地表沉降数值分析
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更新于2024-09-05
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"本文详细探讨了在盾构隧道施工过程中,当一侧存在建筑物时地表沉降的数值分析。采用Midas/GTS有限元程序,建立了包括隧道、土壤、桩基和建筑物在内的三维非线性有限元模型,考虑了土体的非线性性质、盾构与土体的相互作用、注浆压力、千斤顶推力以及密封舱土压力等因素。研究表明,建筑物的存在会减小地表最大沉降值,最大沉降出现在远离建筑物的方向,并偏离盾构中心轴线。此外,通过调整盾构的支护压力,使其接近侧向静止水土压力,以及合理控制注浆压力和千斤顶推力,能够显著降低地表沉降,从而减少对建筑物的影响。该研究为盾构施工中的地表保护提供了重要的理论依据和实践指导。"
在实际的盾构隧道施工中,地表沉降是一个关键的考量因素,因为它直接影响到地面建筑物的安全。建筑物的存在改变了土体的应力状态,导致沉降模式发生变化。杨海勇和鹿群的研究揭示了这一现象,他们指出,即使在建筑物一侧进行盾构作业,地表沉降的最大值也会比没有建筑物的情况小。这种现象可能是由于建筑物对周围土壤的约束作用,限制了土体的位移,使得沉降主要发生在远离建筑物的方向。
此外,盾构施工参数的优化是控制地表沉降的关键。模型表明,盾构的支护压力应尽可能接近侧向静止水土压力,这样能有效地减小对地层的扰动,从而降低沉降。同时,注浆压力和千斤顶推力的控制也是必不可少的,适当的注浆可以加固隧道周围的土壤,减少土体流失,而千斤顶推力的调节则可以平衡盾构推进过程中的土壤压力,避免过大的地面变形。
Midas/GTS软件在该研究中发挥了重要作用,它是一种强大的土木工程计算工具,能够处理复杂的非线性问题,如土体与结构物的相互作用。通过该软件进行三维数值模拟,研究人员能够更精确地预测和分析盾构施工对地表和建筑物的影响,为工程设计和施工提供科学的决策支持。
这项研究不仅深化了我们对盾构施工引起地表沉降机制的理解,也为实际工程中如何减少对建筑物的影响提供了具体的操作建议。对于未来的盾构隧道项目,特别是在城市环境中,这样的研究成果将有助于制定更安全、更经济的施工方案。
2021-10-31 上传
2020-06-04 上传
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2023-05-23 上传
2023-07-16 上传
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