文档介绍：地铁隧道下穿既有建筑物安全性评估
地铁隧道下穿既有建筑物安全性评估
摘要:本文旨在以某地地铁盾构隧道下穿既有建筑物的工程实例为背景,通过有限元软件模拟,介绍隧道下穿既有结构安全性评估的方法。
关键词:地铁;盾构隧道;安全性评估
中图分类号: U45文献标识码: 文章编号:
Abstract: In this paper, we take the metro shield tunnel go through the existing structures as project background. Using the finite element software to simulate, and introduction the methods of safety assessment for existing structures during metro construction.
Keywords:shield tunnel; metro; safety assessment
0 引言
21世纪随着我国城市化进程的加快,城市地下轨道交通进入了飞速发展阶段。在地面建筑密集、地下管线复杂的城市中心地区,由于周围环境的制约,隧道下穿既有结构的情况越来越多。新建隧道施工过程中,既有结构的安全如何保障,已成为学术界和工程界关注的焦点。
目前国内对地铁隧道下穿或近距离通过既有建(构)筑物的安全性评估工作尚属起步时期,现阶段的安全评估基本上都是基于建筑物在设计或竣工时的原始完好状态进行的评估,而不是基于建筑物的现有变形和沉降的现状评估。评估内容方面,在针对隧道施工过程中及施工完成后建筑物由于沉降或差异沉降,结构具体会受到怎样的影响,会产生多大的裂缝和变形,其分布规律如何等的研究基本上没有涉及到。本文旨在以某地地铁盾构隧道下穿既有砖混结构建筑物的工程实例为背景,介绍在既有结构现状基础上的安全性评估方法,并给出隧道通过既有结构后,可能产生的影响及变形和裂缝的分布情况。
1 工程概况
既有结构为二层砖混结构,×,。,,。,,。楼梯间设置在建筑物的中部,楼盖及屋盖板采用预制钢筋混凝土圆孔板;建筑物外墙墙厚370mm,内墙墙厚240mm,墙体采用50号砂浆、75号粘土砖砌筑,现浇混凝土采用C20;建筑物基础采用浆砌片石条形基础,,外墙基础顶宽520mm,内墙基础顶宽500mm。
新建隧道从既有结构西侧端墙边穿过,。地铁隧道与既有结构的位置关系如图1-1所示。
图1-1地铁隧道与火车站派出所位置关系
2 评估方法
利用ANSYS有限元结构分析设计软件对其做三维空间模拟,砖混结构墙体选择实体单元,楼(屋)面板采用壳单元。边界条件设定办公楼西北角强制下沉位移、墙体线倾斜,东南角限制位移(铰接),墙底其它各点按peck曲线施加差异沉降模式。
分析结构在自重、楼(屋)面荷载以及竖向位移及倾斜组合工况条件下,既有结构的内力情况并与其强度设计指标进行比较,评估既有结构在地铁盾构隧道开挖侧