隧道开挖引起的地表变形及对地面建筑的影响

通过理论分析预测隧道周边变形和地表沉降的分布形式,结合ANSYS模拟结果进行分析验证公式的精确程度,从而确定对周围建筑物的影响范围.通过模拟建筑物地基不均匀沉降引起的应力和变形状态来研究分析建筑物不均匀下沉的破坏规律.     

隧道开挖引起地表位移的数值模拟研究

隧道开挖扰动隧道上覆岩土层,原有的应力平衡状态发生破坏,导致地表发生移动和变形从而对周边建筑物产生影响.以某地铁隧道为例,应用ANSYS计算隧道开挖这一动态过程引起的地表沉降,分析地表沉降对周围环境尤其是建筑物的影响,并提出相应的防御解决措施,以此来减少隧道开挖对建筑物的影响.     

深基坑开挖引起的土体变形模拟

采用FLAC3D软件对某深基坑开挖引起的坑底隆起及地表变形进行了数值模拟.计算中采用摩尔库仑弹塑性模型模拟土体特征,采用接触单元模拟土体与基坑围护结构之间的相互作用.通过模拟开挖过程,获得了不同开挖阶段的地表沉降、坑底隆起和墙后土体水平位移资料,可供工程设计和施工参考.     

地下停车场开挖对周边建筑物的影响研究

以浙江省金华市某区域选建地下停车场为例。为了避免开挖地下停车场的施工过程引起的地表变形对周边已有建筑造成破坏,通过Peck公式预测地下斜井开挖可能引起的地表位移,然后建立了带足尺寸土体的框架有限元模型,采用逐级加载地表变形至预计值3倍的方式,得到了地表变形作用下周边建筑结构的附加内力变化规律。结果表明,地表不均匀沉降,对建筑结构边柱和纵向框架梁边柱端影响较大,但地下斜井开挖预计产生的地表变形仅使结构产生很小的附加内力,不会对周边建筑造成损害。     

基坑开挖过程中周边建筑物变形监测与分析——以南通翰林府项目为例

针对南通翰林府基坑的具体情况和施工要求,介绍了基坑周边建筑物变形监测方案,对邻近建筑物监测数据进行了分析整理,就该次工程实践归纳了几点认识.     

井下生产爆破对地表建筑物的影响分析

总结分析了采用振动主频、振动应力、振动速度等不同标准评价爆破振动强度的方法，针对屋场下采矿爆破的实际工程，分析计算了不同爆破作用圈半径大小，给出了振速与距离的关系。     

多年冻土区地表变形与影响因素相关性分析

为研究多年冻土区地表变形与影响因素之间的相关性,以青藏工程走廊西大滩至安多多年冻土区为研究对象,利用小基线集合成孔径雷达干涉测量(small baseline subset-interferometric synthetic aperture radar, SBAS-InSAR)技术,获取研究区地表变形信息;借助GIS平台,根据经验计算模型,获取研究区体积含冰量、年平均地温、活动层厚度3个影响因素基础数据;利用简单相关和偏相关分析法,分析地表变形与影响因素间的相关系数。结果表明:研究区地表年变形速率介于-33～15 mm/a,地表有缓慢下沉趋势,整个研究区年变形速率均值为-13 mm/a;在体积含冰量大于30%、年平均地温高于-1℃的区域,地表变形与影响因素有强相关性,偏相关系数大于0.8,P0.05。在体积含冰量为10%～30%、年平均地温为-2～-1℃、活动层厚度大于3 m的区域,地表变形与影响因素有较强相关性,偏相关系数介于0.4～0.8,P0.05。总体而言,多年冻土区地表变形与体积含冰量和年平均地温有正强相关性,偏相关系数均值为0.75和0.70;与活动层厚度有正中等相关性,偏相关系数均值为0.42。     

井下生产爆破对地表建筑物的影响分析

总结分析了采用振动主频、振动应力、振动速度等不同标准评价爆破振动强度的方法,针对屋场下采矿爆破的实际工程,分析计算了不同爆破作用圈半径大小,给出了振速与距离的关系.     

采动区建筑物移动变形特性分析

基于现场实测资料和理论分析,获得了采区建筑物移动变形特性：1）靠近采空区侧建筑物下沉小于或接近地表下沉,远离采空区侧建筑物下沉大于地表下沉;建筑物下沉与地表下沉的差值是有限的。2）大我数建筑物的倾斜小于地表倾斜。3）当设有滑动层时,建筑物水平变形大小与地表水平变形大小基本无关,加固可以减小建筑物的水平变形;位于位伸变形区时建筑物产生的水平变形大于位于压缩区时产生的水平变形,位于拐点附近时建筑物产生的水平变形大于位于其它区域时产生的水平变形。4）处于地表变形正曲率区时,传递到建筑物上的曲率较大;而处于负曲率区时,传递到建筑物上的曲率较小。     

浅基础建筑物相邻的基坑支护设计中地表变形控制

通过对盐城一深基坑支护设计对周边六层浅基础建筑的影响分析,结合现有相关的国家规范,从基坑周边土体和建筑物变形两个方面综合分析,阐述了深基坑设计过程中,如何对支护周边地表沉降进行计算控制,以保证周边建筑物的安全,同时取得最优经济效益。     

成层土中基坑开挖降水引起的地表沉降分析

研究了成层土中基坑开挖降水引起的土中应力变化及周围地表沉降求解方法，在假定降水引起的渗流是一维竖向的条件下，推导了基坑周围土中有效应力和地表沉降计算公式，并结合具体基坑降水工作实例作了计算与实测结果的比较与分析。研究结果表明，基坑降水及由此引发的渗流使土中有效应力改变是基抗周围地表发生沉降的根本原因。     

地表变形引起钢框架结构附加内力和变形的试验研究

为了揭示地表变形对钢框架结构的影响规律,根据地下开采引起的地表变形规律,采用物理相似模型试验,研究了单一地表变形和组合地表变形影响下,平面钢框架结构的附加内力和附加变形的演化规律,得出了单一地表变形和组合地表变形均会引起钢框架结构产生附加内力和附加变形,而且地表组合变形对钢框架结构的影响远大于单一地表变形,在组合地表变形中,水平变形主要引起钢框架结构产生附加内力,竖向变形主要引起钢框架结构产生附加变形。组合地表变形是引起平面钢框架结构破坏的主要因素。     

大姚铜矿民房移动与变形的研究

本文研究了大姚铜矿在民房下采矿时地表将产生的各种位移和变形，计算了位移和变形的预计值，分析了对民房的影响和破坏作用，提出了处理措施。     

采空区建筑物抗变形设计探讨

在分析采空区地基土对场地地震属性及建筑物平面布置对结构抗变形性能影响的基础上,提出了采空区建筑物基础设计方案及构造措施.阐述了采空区建筑结构设计与选型的原则,并就墙体构造措施提出了有关建议.     

渭北采动沉陷区地表裂缝规律及村镇抗变形民宅设计分析

以蒲白矿务局南井头矿4501工作面为例，介绍了地表裂缝的形成过程，分析了地表裂缝规律及其对面建筑物的影响，在此基础上，通过对12501面上试验房屋抗变形设计的研究，探讨了厚黄土覆盖抗变形设计技术措施，并对村镇抗变形建筑物的适用性进行了分析和总结，为渭北煤田的“三下”开采工作创造了有利条件。     

行波效应和地下结构对地表结构抗震设计的影响

本文以上海典型的双层地铁站上方的框架结构为例,讨论了行波效应和地下结构对地表建筑物抗震设计的影响.首先计算得到重力荷载作用下梁柱的内力值,然后考虑水平地震和竖向地震共同作用的情况,将不同地震波分量作用下梁柱的地震反应和静力反应进行组合,得到框架梁柱的抗震设计值.通过比较不同地震波输入模式下梁柱抗震设计值的差异,分析了行波效应对结构抗震设计的影响;通过比较无地下结构和有地下结构时梁柱抗震设计值的差异,分析了地下结构对结构抗震设计的影响.研究结果表明:行波效应和地下结构对该框架结构柱的影响可以不用考虑,但是对部分框架梁的抗震设计值有所增加,特别是对部分梁中轴力的增大效应较大,所以在地表建筑物的抗震设计中考虑行波效应和地下结构的影响是有必要的.     

隔离桩对隧道开挖引起沉降的控制效能分析

为研究隔离桩对地表及深层土体沉降的控制效能,对Plaxis^2d中模拟隔离桩的实现方法进行分析,建立“隧道-隔离桩”相互作用有限元模型,研究桩长、桩径、桩顶埋深、桩水平位置以及隧道埋深等参数对控制效能的影响．结果表明,隔离桩对地表及地层深层土体沉降的控制效能不同,在设置隧道均匀径向收缩模式下,对地表而言桩长的影响最为明显,实际工程中应深入隧道底部,至少达到隧道半径,以保证对地表沉降的控制效果;隔离桩设置得离隧道越近,控制效能越好,尤其是对深层土体沉降的控制;桩直径在0.6～1.4 m内变化对隔离桩沉降控制效能影响不明显;埋入式隔离桩对地表沉降的控制效能与非埋入式相比差别不大,但对地层深层土体的沉降控制效能明显优于非埋入式;对于相同的隔离桩,隧道埋深越深,隔离桩对地表沉降的控制效能越低．隔离桩对一定范围的深层土体沉降控制效率基本为负值,说明隔离桩的设置反而加大了深层土体原有沉降,出现负面效果．研究结果可为隔离桩的设计施工提供参考.     

一侧有建筑物时盾构引起地表沉降的数值分析

本文利用有限元程序 Midas/GTS,综合考虑土体非线性、土体与盾构作用、注浆压力、千斤顶推力、密封舱土压力等要素,建立了隧道-土-桩基-建筑物三维非线性有限元模型,研究地表一侧存在建筑物时及盾构施工参数对地表沉降的影响。通过三维仿真数值模拟得出以下结论：地表存在建筑物时,地表沉降最大值比无建筑物时要小,且最大沉降值背离建筑物方向,偏离盾构中心轴线;盾构支护压力越接近侧向静止水土压力地表沉降越小,合理的控制盾构施工参数（注浆压力、盾构机千斤顶推力）可以有效减小地表沉降。     

土体杨氏模量对开挖卸荷引起隧道变形影响

采用基于摩尔库伦准则的理性弹塑性模型开展有限元分析,研究土体的杨氏模量对基坑开挖卸荷引起隧道变形影响,分析隧道纵向隆起、衬砌直径变形以及弯曲应变的变化规律和趋势。研究表明,基坑开挖卸荷引起坑底下方的隧道隆起,隧道衬砌横截面竖向压缩、水平拉伸,隧道横向和纵向弯曲应变分别沿隧道横截面和纵轴线呈对称分布。随着土体杨氏模量增大,隧道顶部最大隆起,隧道衬砌直径以及隧道横向和纵向弯曲应变都呈对数减少,并给出了拟合方程,便于应用。