1、第 1 页 共 11 页 毕业论文（设计）说明书 新建地铁隧道下穿既有建筑、 地铁隧道结构 变形监测工作研究 学生姓名 专业名称 土木工程（建筑工程管理方向） 指导教师 第 2 页 共 11 页 目目 录录 第一章 研究地铁隧道下穿施工监测的意义 3 第二章 隧道下穿建筑、隧道结构施工的风险分析.3 第三章 隧道下穿建筑、隧道结构施工的监测方法.8 第四章 隧道下穿建筑、隧道结构施工的监测方法优缺点分析 10 第五章 隧道下穿建筑、隧道结构施工的监测结果的应用 . 10 第 3 页 共 11 页 第一章第一章 研究地铁隧道下穿施工监测的意义研究地铁隧道下穿施工监测的意义 随道我国经济发展，各地
2、城市修建地铁已成为一项普遍性工程，多数城市 地铁修建设计中受周围工程环境限制，地铁隧道结构需要穿越既有建筑物，既 有铁路、地铁隧道，这种穿越性施工对于施工本身安全和被穿越的建筑、隧道 结构均有较大的安全风险，如何及时有效的监控施工过程中既有建筑物、铁路 及地铁隧道的安全，不影响各既有建筑物的安全，达到信息化施工与管理，保 证施工安全顺利进行是一项重要的工作；目前国内在此方面的监测手段、监测 方法及监测结果的判断分析上，各地之间、各项目之间水平不一，存在较大的 差异，如果开展此项工作的调查研究、总结有效的、经济、安全的监测方法及 手段，对于后续类似的工程项目具有重要的指导意义。 第二章第二章 隧
3、道下穿建筑、隧道结构施工的风险分析隧道下穿建筑、隧道结构施工的风险分析 新建隧道在施工过程中，由于土方开挖、降水、土体压缩等原因，可能造 成既有建筑物倾斜、沉降、开裂等病害，轻微的影响美观，较重的影响使用功 能，更严重者影响建筑物安全。如果新建隧道下穿既有地铁隧道施工，受上述 施工过程中的影响，可能造成既有地铁隧道沉降、扭曲、渗漏水、进而影响地 铁轨道几何尺寸，严重时直接危及行车安全。 一、新建隧道对既有建筑物的损坏风险分析 地表的均匀沉降使建筑物产生整体下沉。一般说来，这种均匀沉降对于建筑物 的稳定性和使用条件并不会产生太大的影响，但是过量的地表下沉，即使是均 匀的，也有可能从另一个方面带来
4、严重问题，如下沉量较大，地下水位又较浅 时，会造成地面积水，不但影响建造物的使用，而且使地基土长期浸水，强度 减低。 1、地表倾斜损害 第 4 页 共 11 页 虽然地层沉降本身对结构物不至于产生严重的损害，但是地层不均匀的沉 降所导致的地表倾斜改变了地面的原始坡度，将可能对建筑物产生危害。地表 倾斜对于高度大而底面积小的高耸建筑物的均匀荷重将改变成非均匀荷重，导 致建造物结构内应力发生变化而引起破坏。对于普通楼房，即使不丧失稳定性， 过量倾斜会使建造物的使用条件恶化。某些大型精密设备在基础倾斜后，必须 另行调平，以保证设备正常使用。同时地表倾斜会改变排水系统和铁路的坡度， 造成污水倒灌和影响
5、铁路的运营。 2、地表曲率损害 由于曲率使得地表形成曲面，地表曲率对建筑物有较大的影响。在负曲率 （地表相对下凹）的作用下，建筑物的中央部分悬空，使墙体产生正八字裂缝 和水平裂缝。如果建筑物长度过大，则在中立作用下，建筑物的将会从底部断 裂，使建筑物破坏；在正曲率（地表相对上凸）的作用下，建筑物的两端将会 部分悬空，使建筑物墙体产生倒八字裂缝，严重时会出现屋架或梁的端部从墙 体或柱内抽出，造成建筑物倒塌。 建筑物因地表弯曲而导致的损害时一种常见的开挖损害形式，这种损害与地基 本身的力学性质有关，更主要的与开挖引起的地表变形有关。因地表弯曲又不 同，不同之处在于开挖引起的地基地弯曲时在开挖影响下
6、自行弯曲，它是独立 于上部结构所施加荷载的弯曲，在这种前提下，由于叠加建筑物自重的影响， 便构成了弯曲损害。 3、地表水平变形损害 地表水平变形有拉伸和压缩两种，它对建筑物的破坏作用很大，尤其是拉 伸变形的影响，建筑物抵抗拉伸变形的能力远小于抵抗压缩变形的能力，压缩 变形使墙体产生水平裂缝，并使纵墙褶曲，屋顶鼓起。 由于建筑物对于地表拉伸变形非常敏感，位于地表拉伸区的建筑物，其基础底 面受有来自地基的外向摩擦力，基础侧面受有来自地基的外向水平推力的作用， 而一般的建筑物抵抗拉伸作用的能力很小，不大的拉伸变形足以使建筑物开裂 第 5 页 共 11 页 地表压缩变形对于其上部建筑物作用的方式也是通过地基对基础侧面的 推力与底面摩擦力施加的，但力的方向与拉伸时相反。一般的建筑物对压缩具 有较大的抗力，即建筑物对压缩作用不如拉伸作用敏感。但是如果压缩变形过 大，同样可以对建筑物造成损害，而且，过量的压缩作用将使建筑物发生挤碎 性的破坏，其破坏程度可以比拉伸破坏更为严重，这种破坏往往集中在结构薄 弱处爆发。例如夹在两坚固建筑物之间的附加建筑物便有可能因地基的压缩变 形而导致严重破坏 地
