随着城市建设的不断发展，建筑周边环境越来越复杂，基坑工程面临着严峻的挑战。近年来随着我国建设步伐的快速发展，基坑工程的开挖深度也越来越深，基坑开挖对基坑底部和周边环境产生了很大的影响，严重者将会导致地表周围的建筑物沉降过大，甚至会酿成重大的工程事故。由工程实例表明，在基坑开挖时，坑底加固是一种行之有效的控制基坑底部变形的方法。本文通过ABAQUS软件建立三维模型，研究加固土体时不同的弹性模量和同一弹性模量不同的加固深度在基坑开挖卸荷时引起隧道变形的影响。研究表明当控制土体的加固深度，土体的弹性模量Er=10Es时，对控制隧道变形有较好的效果。当控制土体的弹性模量，土体的加固深度达到S3时对控制隧道变形有较好的效果。关键词 坑底加固，加固深度，弹性模量，隧道变形
目 录
1 绪论 1
1.1研究背景 1
1.2国内外研究现状 1
1.3研究内容 3
1.4论文的研究方法 3
2 基坑开挖引发下方隧道变形的原理 4
隧道变形原理分析 4
3 有限元数值模型建立 5
3.1 Abaqus数值模拟 5
3.2离心模型试验介绍 5
3.3基本模型的建立 6
3.3.1模型概况 7
3.4模型数据分析 8
3.4.1模型属性 8
3.4.2分析步骤 9
4 不同弹性模量的影响 10
4.1参数介绍 10
4.2加固S1块土体 11
4.3加固S2块土体 18
4.4加固S3块土体 25
5 不同加固深度的影响 27
5.1参数介绍 27
5.2土体弹性模量为1170MPa 28
5.3土体弹性模量为585MPa 34
研究结论与不足之处 37
研究结论： 37
不足之处： 38
致谢 38
1 绪论
1.1研究背景
随着都市建设的不断加速，土地资源日益严峻，建筑周边环境越来越复杂，基坑工程受到严重挑战。 基坑工程具 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: &351916072& 
有规模大，深度大，施工周期长，成本高，对周边环境影响大的特点。 近年来，随着我国建设的快速发展，基坑开挖深度越来越大，越来越深、基坑周边环境也越来越复杂，此类现象经常会造成基坑开挖大变形，严重影响靠近基坑周边的建筑物结构，地下管线等市政设施。 因此，基坑工程的变形控制设计受到越来越多的关注。
城市基坑开挖大多采用明挖法施工，由于基坑施工过程中土体的地质复杂、地表周围建筑繁多，开挖基坑对周边环境会产生很大影响，如果基坑开挖对地基产生过大的变形影响，将会导致地表周围的建筑因沉降过大而出现严重破坏，甚至会酿成重大的工程事故。某些单位甚至由于没有解决基础设施的问题，单边临时项目投资太大，成本高不划算，就擅自修改设计，这样就会造成基坑开挖等事故的出现。一旦发生事故，后果就会非常严重。例如武汉[110]某项深基坑项目就没有根据设计图进行修改，幸运的是有关部门在开挖基坑前进行了检查，下令停止了工作，避免了形势的进一步发展。该项目在武汉市中心，设计单位重新对基坑底部加固改造后，根据加固设计，基坑变形得到有效控制。由此也证明，坑底加固是非常必要的。另一个例子是杭州地区[1122]建设地铁项目，杭州萧山湘湖地区有大量淤泥质土。该地层深基坑施工风险高，对周围环境影响较大。软粘土通常具有一定的结构，基坑开挖卸荷和施工扰动的影响将导致软土强度和变形相对较弱，对基坑周边环境影响较大。故此，就非常需要研究基坑开挖对周边环境产生的影响。
1.2国内外研究现状
艾传志[23]等在镜像法原理的基础上，引入等效模量当层法,推导出了在有上覆不同材料下浅埋圆形隧道开挖引起地层位移、应力及地表沉降的解析分布规律。计算结果表明，既有路基下开挖隧道引起地层产生的位移和应力解析解能够很好地体现上层高弹性模量路基对沉降及应力的扩散作用，可以求得隧道开挖后洞周地层包括上覆路基及下卧层中任意位置处的位移、应力以及地表沉降，为在双层地基材料中开挖浅埋隧道引起地层位移及地表沉降的计算提供了一种新的解析方法。
赵凌宇[24]研究了地下隧道开挖对临近建筑物的变形影响，分析出地下隧道开挖和注浆加固对临近建筑物的竖向位移和水平位移影响，证明了注浆加固的有效性。
吴胜忠[25]等以重庆两江大桥渝中连接隧道下穿农业银行重庆市分行主楼及住宅楼为工程背景，提出左右线隧道分别使用单侧壁导坑法与双侧壁导坑法开挖，加强超前支护，及时施作初期支护与2次衬砌的下穿既有建筑隧道设计方案。采用有限元数值模拟隧道施工过程，分析隧道开挖引起的农业银行筏板基础和农业银行住宅楼条形基础变形。结果表明：既有建筑基础沉降与倾斜均在可控范围内；该隧道设计方案可行。
周小兵[26]研究隧道施工对已有建筑桩基础的影响以及如何有效地减少不利影响。采用数值分析的方法，以桩土弹性模量之比、桩基半径和桩长而定义的桩土刚度比为变量，综合考虑桩端不同荷载组合，系统地研究了隧道开挖对邻近围岩第三区域的刚柔性桩基的影响规律。
Marta Dolezalova[27]结合布拉格隧道开挖的实例，建立二维有限元模型，数值分析基坑施工过程，计算结果与现场监测分析所得结果基本吻合。
王卫东[28]结合上海新金桥广场的地铁隧道开挖工程，考虑到隧道开挖和土体加固等一系列因素，建立了基坑开挖工程二维有限元模型，模拟实际施工条件，分析了坑底加固对基坑开挖卸荷引起隧道变形的数值模拟。
黄红伟[29]结合上海延安路隧道的外滩渠道开挖实例，利用PLAXISGiD分别建立了与之相对应的基坑开挖工程三维有限元模型，分析了不同保护措施对工程产生的具体效果。在实际工程中，主要研究加固和装载措施，数值模拟结果和现场监测数据基本吻合。
李巧[30]等结合杭州地铁盾构隧道上方铁路东站西广场项目基坑工程，建立王维数值分析模型，对基坑施工全过程进行动态模拟，研究了土体加固、分层分块开挖、底板加筋垫层等施工措施对控制盾构隧道隆起的有效性。

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