基坑开挖对隧道的影响研究是岩土工程中的重要的课题。此课题的分析影响因素对实际中的施工方法和安全有着重要的意义。许许多多的学者对此进行了研究，通过查阅学者研究的相关资料可以发现，目前研究缺乏针对隧道-基坑内支撑的研究。现阶段的研究方法和手段，数值模拟是最有效的，不仅没有什么成本而且方便，结果也准确，因此本文采用数值模拟的手段来研究内支撑对基坑开挖卸荷引起隧道变形的影响，从而为实际的工程中提供科学的参考。关键词基坑开挖，隧道变形，内支撑，离心模型试验，数值模拟，有限元分析
目 录
1 绪论 1
1.1选题的背景和研究意义 1
1.2国内外研究现状 1
1.3论文的研究目的和研究方法 4
2 数值模拟分析 4
2.1引言 4
2.2计算模型 5
2.3计算和分析模型 8
2.4离心模型实验介绍 13
3 内支撑的间距对基坑开挖卸荷引起隧道变形的影响研究 15
3.1模型的建立 15
3.2内支撑的间距对基坑开挖卸荷引起隧道变形的影响计算结果分析 15
4 内支撑的刚度对基坑开挖卸荷引起隧道变形的影响研究 38
4.1模型的建立 38
4.2内支撑的刚度对基坑开挖卸荷引起隧道变形的影响计算结果分析 39
结论和展望 57
研究结论 57
展望 57
致 谢 59
参考文献 60
1 绪论
1.1选题的背景和研究意义
随着城市人口过多的增加，城市的规模一直在扩大和增加，交通压力越来越大，为了缓解压力，地下空间的开发不断进行中，大量的不同形式的利用形式也显现出来。隧道是其中一个重要的形式，开挖隧道带来的问题就成了必然要解决的问题。对各种形式地下空间的不断研究也是时代发展的一个重要的趋势。
为了保证周围环境，基坑支护与施工设计的合理性对于工程有着重大的影响，内支撑对于基坑的开挖卸载对于隧道的变形影响有着很重要的影响，所以我们要对此进行研究，主要的计算方法包括常规的设计方法、土抗力法和有限元分析法，其中以有限元分析法为最常见，借助于ABAQ *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: @351916072@ 
US软件进行数值模拟，对内支撑的刚度和间距进行研究分析。尽管常见的设计计算方法发展相对于其他的方法比较早，理论相对于成熟的成熟，但是又由于许许多多的不确定因素的影响和比较新型的支护的样式所以很难利用理论和计算方法来进行内支撑结构的设计计算，所以采用有限元数值模拟更有利于我们的研究。基坑方面的研究一直是古老而又具有时代特征的课题，最先提出了分析办法的是Terzagh和peak[1]，这两个人自从20世纪40年代就发表了支撑荷载大小的应力法和预估控方稳定程度，这个理论一直沿用至今。一直到了80年代，我国才开始进行此方面的应用研究，那个时代高层建筑和地下工程的兴起，促进了研究的推进，产生了许多先进的设计，计算方法众多新的工艺不断得到改善，一直到了90年代我们国家不断的编写全国性和地方性的行业规范。
《建筑基坑支护技术规程》（JGJ12099）[2]中详细出现了水平的刚度系数的公式，陈书申[3]对此规程提出了质疑，主要是对支撑的刚度转换为常数提出了质疑。
1.2国内外研究现状
基坑开挖引起的隧道变形问题，一直是国内外学者研究的一项重要的课题。支撑体系对于隧道变形的影响也有一批学者进行了研究。
杨敏、熊巨华[4]计算水平刚度的时候大量讨论和研究了当基坑的形状是长条形的时候，内支撑的形式为对撑交支撑的时候水平刚度系数的计算的公式。曹露春、殷惠光，张正威[5]等人进行了关于整体框架内支撑的刚度计算的研究，主要是相对于钢筋混凝土的框架结构，提出了设置约束弹簧在支撑和围檀在连接的部分沿着切线的方向，在支撑体系各个地方加上均匀的荷载，计算钢的的时候按照上面的平均位移。
杨振钧[6]经过在均匀荷载的作用下的支撑框架的处理和研究，表达了部分地方超载作用下的时候支撑的刚度计算方法以及同时存在的支撑等效刚度退出而验算。李象范，尹骥[7]等人在分析研究深基坑钢筋混凝土圆环桁架内支撑的时候，采用了等价刚度的概念从而确定了支撑刚度，运用了杆单元来进行了模拟，在环形支撑上施加均布荷载采用同济启明星平面桁架程序计算。
吴恒力[8]提出了在桩土共同作用的基础上的综合刚度原理和双参数并且提出了参数的研究的内容以及确定的方法。熊辉、邹银生[9]提出了特征荷载法这个方法是用于计算水平横向抗力。经典方法[10]是基本上考虑力的关于平衡的方法，研究的对象是受到侧向荷载的基础对象。
江学良[11]等人结合工程实例，通过现场水平静载实验，分析了临界承载支撑体系和水平抗力比例系数。
现阶段的研究方法还没有较好的完善还需要大量的学者和研究人员进行完善和分析，现阶段的方法就是有限元分析方法。
孔祥鹏等[12]研究了二号线上海体育馆的施工对下面隧道的变形的影响，表达了施工对于下发的地基土产生了很大的影响，对于下面的土体产生了扰动，并且会对车站造成很大的影响可能会是新的比较大的沉降。段绍伟等[13]采用了相对于有限元分析方法中较少的线性分析方法研究了基坑的开挖对于附近的地下管线破坏的影响，在地表的沉降达到了一定值的时候也就是超出了范围的时候， 会引起管线的竖向的位移破坏，同样的侧向扰度如果达到了一定的数值，超出了一定的范围，也会对地下管线产生破坏。杜金龙等[14]研究了管的直径的大小对于下面基础的影响。研究表明当管的直径小于400mm的时候，两者具有差不多的位移，当直径大于400mm的时候，就应该考虑吧相互作用带来的影响。魏纲[1516] 对地下通道的数值模拟和现场的勘测分析之后，得到了一些结论，说明了当在下方开挖的时候，由于开挖从而导致下面应力的减小导致了土压力的减小从而产生了隆起并且在开挖最后达到了最大化的程度。郑刚等[1718]根据实际工程研究了基坑的开挖对于实际中的隧道各项内容的影响，他发现了隧道变形接缝处的差异变形的箱体间产生了影响，加固会随着数量的增加而减弱；姜兆华等[19]根据了临江门岩土开挖进行了数值模拟的最终结果显示认为受连续介质和隧道形态的影响也会改变位移方向，竖向和水平方向的改变也具有一定的差距，隧道的变形方式主要是在横向上发生变化，具有很明显的特征性。胡琦等[20]研究了基础中的土体扰动对于隧道变形的影响，当地基土扰动的时候，临近的围护结构和隧道结构的变形趋势就会急速增大，有可能会导致大面积的破坏可能会造成很严重的后果。

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