隧道施工對周邊環(huán)境影響的研究.pdf

1、在軟土地區(qū)修建城市地下隧道時,采用暗挖法施工具有造價低、適用于不同隧道斷面等優(yōu)點.采用該種方法不可避免地會對周邊環(huán)境造成一定的影響.本文運用隨機介質(zhì)理論和三維有限元程序Ansys對暗挖隧道施工引起的環(huán)境巖土問題進行了分析.主要工作如下: (1)根據(jù)暗挖隧道施工對土體的擾動機理分析得到:暗挖隧道開挖后,其斷面并不是均勻收斂的,它是隧道斷面的形狀和隧道施工方法等因素共同作用的結果.對于圓形隧道,其斷面收斂可以分解為圓形斷面均勻收斂和

2、圓形斷面的橢圓化兩部分. (2)根據(jù)隨機介質(zhì)理論推導出隧道斷面收斂的計算公式,并分析了計算公式中的參數(shù)取值.用兩個工程實例進行了驗證,結果表明:應用隨機介質(zhì)理論計算公式可以比較準確地預測隧道施工引起的地表豎向沉降. (3)應用平面有限元程序模擬隧道開挖過程.針對不同的開挖方式和開挖順序分析得出:城市地下隧道施工一般采取交叉中隔墻法施工. (4)應用三維有限元程序分析隧道施工對地下管線的影響.結果表明:管線材質(zhì)模量

3、越大,其變形越小；隨著管線埋深增加,管線的水平位移和豎向沉降最大值都增大,其沉降槽寬度逐漸變窄:管線最大位移在管線與土體模量比為1000時有一個明顯轉(zhuǎn)折點. (5)通過對平行于隧道的管線分析表明:管線和隧道軸線間距與管線埋深比大于2.5時,隧道施工對管線的水平位移影響可以忽略；當比值大于10時,隧道施工對管線豎向沉降的影響也可以忽略不計；當比值小于5時,隨著比值變小,管線的拉應力和壓應力急劇增大,容易對管線造成破壞；當比值大于5