地鐵隧道開(kāi)挖對(duì)地表影響的有限元分析.pdf

1、隨著中國(guó)城市化進(jìn)程的不斷加快，城市人口密度的日益增加，交通阻塞成為我國(guó)許多大城市普遍存在的突出問(wèn)題。要根本解決交通擁擠問(wèn)題，合理的開(kāi)發(fā)利用地下空間是一條非常有效的解決途徑。目前，許多大城市都將地下空間利用的目光投到地鐵的建設(shè)上來(lái)。建設(shè)地下鐵道，向地下發(fā)展已經(jīng)成為今后城市發(fā)展的一種趨勢(shì)。 地鐵的建設(shè)需要修建隧道，隧道工程勢(shì)必引起地層移動(dòng)和變形。又由于地鐵隧道多經(jīng)過(guò)建筑物密集的地區(qū)，地表移動(dòng)和變形必然對(duì)鄰近建筑物造成損害，危及它們的

2、安全甚至使其喪失正常使用功能，因此研究隧道工程對(duì)地表及周圍土體的影響就顯得尤為重要。 本文總結(jié)了目前國(guó)內(nèi)外地鐵隧道工程引起地層移動(dòng)的研究現(xiàn)狀，簡(jiǎn)要的介紹了土體本構(gòu)模型理論，并以盾構(gòu)法施工為例，詳細(xì)地闡述了隧道開(kāi)挖過(guò)程中地層移動(dòng)的一般規(guī)律；同時(shí)探討了應(yīng)用二維平面應(yīng)變模型進(jìn)行隧道施工過(guò)程模擬的常用方法，在“地應(yīng)力自動(dòng)釋放法”的基礎(chǔ)上，利用“施加虛擬支撐力逐步釋放法”來(lái)實(shí)現(xiàn)隧道施工過(guò)程中地應(yīng)力隨工序的逐步釋放，并且利用ANSYS的AP

3、DL參數(shù)化設(shè)計(jì)語(yǔ)言，編制出施加虛擬支撐力的命令，實(shí)現(xiàn)了施工過(guò)程中應(yīng)力的逐步釋放；最后，針對(duì)在Ⅴ～Ⅵ級(jí)圍巖中修建大跨度地鐵隧道所常用的三種開(kāi)挖方法分別進(jìn)行了動(dòng)態(tài)施工模擬，通過(guò)計(jì)算所得的結(jié)果，詳細(xì)分析大跨度隧道施工過(guò)程中隧道周圍土體的位移場(chǎng)以及圍巖應(yīng)力場(chǎng)、位移場(chǎng)的分布狀況。論文得出：在Ⅴ～Ⅵ級(jí)圍巖中進(jìn)行隧道開(kāi)挖，CRD施工法比單、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法在控制地表沉降和地表水平位移及圍巖的拱頂沉降方面都具有較大的優(yōu)勢(shì)。 通過(guò)運(yùn)用ANSYS軟件及