探析地表建筑对下穿隧道的安全性影响

【摘要】建筑工程的施工过程中首先应该针对建筑工程附近的环境进行清晰明确的调查，确定不会因为建筑工程项目的施工对周围环境的安全造成不利的影响，下穿隧道是建筑工程施工过程中经常会遇到的一种隧道类型，通过种种技术完成建筑工程施工过程中对下穿隧道安全性的影响分析工作，确定隧道上方的建筑工程项目不会对下穿隧道的安全性造成影响是施工单位必须做到的工作内容。

本文将以实际工程为例，运用有限元分析方法分析浅埋段地表建筑工程项目施工过程中对下穿隧道安全性的具体影响。

毕业论文网 /2/view—12003633.htm　　【关键词】地表建筑 下穿隧道 有限元分析 安全性 　　在隧道工程的施工过程和使用过程中，隧道围岩的安全性以及稳定性是保证隧道工程施工过程和使用过程中安全性以及稳定性的重要内容，如果隧道围岩的安全性和稳定性遭受到了外界环境的影响而出现了破损或者破坏现象，例如围岩出现顶部塌落、边墙挤入、底板隆起以及底板突水和开裂情况等都会造成隧道围岩的安全性和稳定性出现下降。

在隧道工程附近的环境中修建建筑工程项目，同样也会由于建筑工程施工过程中对于周围环境的影响有可能造成隧道围岩结构的安全性和稳定性受到相应的影响，因此运用相关方法探析建筑工程项目施工过程中对下穿隧道围岩安全性和稳定性的影响是施工单位应该进行的必要施工内容之一。

一、工程背景 　　根据施工图纸的设计，某隧道工程拟在隧道宽度为6.9m、顶标高999.700—998.430m、底标高991.450—986.950m的位置建立2栋高层住宅公寓式建筑，同时临近隧道工程附近还有4栋相同类型的高层住宅公寓式建筑，这其中建筑工程项目的主要结构类型为剪力墙结构，具体层数为26层，同时设置有3.9m的地下室一层。

建筑工程项目总高度为78.3m，平均基地压力为460kPa。

二、运用有限元分析方法探析建筑工程施工过程中隧道围岩的安全性的主要内容 　　具体来讲，针对当前隧道工程围岩结构的安全性和稳定性进行分析的方法主要包括工程地质类比分析方法、物理模型试验方法、力学分析方法、数值模拟分方法以及监测反馈分析方法五种。

在隧道工程围岩结构安全性和稳定性分析的过程中应用有限元分析方法能够有效的模拟隧道支护结构施工过程中支护结构的具体施工情况，包括支护结构的受力变形情况、围岩应力变化情况以及围岩周围环境的稳定性情况，对隧道工程中胃炎结构以及其支护结构的安全性和稳定性分析有着非常重要的意义。

具体来讲，运用有限元分析方法探析建筑工程施工过程中隧道围岩结构以及其支护结构安全性的主要内容应该包含以下方面： 　　建立隧道围岩结构的模拟模型：运用有限元分析方法建立隧道围岩结构的模拟模型主要是根据圣维南原理分析方法，分别运用隧道尺寸大小的5倍到6倍作为模型中的威严尺寸大小、运用隧道中心间距5被跨度的大小作为模型的宽度、运用整体隧道洞高的3倍大小作为模型中高下边界到洞底的大小。

同时由于隧道属于浅埋地段隧道类型，因此上边界直接使用距离地表的距离就行了。

此外，在隧道围岩结构模拟模型的建立过程中，本次主要采取以下方面的假设以提升模型的建设质量和分析结果：在当前隧道工程的模型设置中岩体的土体性质为理想弹塑性介质；在当前隧道工程的模型设置中岩体的变形是具备各向同性的特点的；在当前隧道工程的模型设置中，由于隧道自身属于细长结构类型的原因因此导致隧道的横断面相比于隧道工程的纵向长度来说必然没有起参数大，也正因此如果在围岩荷载的作用下，围岩结构不会产生纵向的位移，只会产生横向的位移，也正因此可以将隧道模型中的围岩结构的受力和变形情况看成是平面受力情况；在当前隧道工程的模型设置中岩体初始应力场不考虑构造应力，仅考虑其自重应力。

根据上述特点，本次计算可以涵盖为二维分析的样本里，总共计算和分析了地表建筑距离隧道4m、8m以及埋深为2.7—10.7m变化的六种情况，按照我国相关的法律规定和标准对隧道模型的应力以及结构安全系数展开分析时，可以得出以下结论：当建筑工程项目桩基外缘距离隧道工程边墙为4m时，隧道工程的结构就会受到较大的影响；而当其外缘距离隧道工程边墙为8m时，建筑工程施工过程中就会对隧道工程的围岩结构的衬砌结构造成一定的影响，但是其结构的安全性和稳定性仍然符合国家的规定要求；当建筑工程项目桩基外缘距离隧道工程结构的边墙为8m时，随着隧道地表上方覆盖的土体厚度的不断增加，隧道工程中支护结构以及胃炎结构会因此受到较大的影响，隧道工程的安全性以及稳定也会逐渐下降，这一情况以土地厚度为6.7m，也即在原有的土体厚度上回填4m厚度的土体时候作为临界点；当建筑工程项目桩基外缘距离隧道工程结构的边墙为8m时，在两种覆土埋深的情况下，隧道工程围岩结构受到的影响比较小，同时建筑工程项目施工过程中引起的隧道衬砌结构的位移也会比较小，隧道工程的安全性能够得到相应的保证；在是指地段开挖中应该严格控制炸药的装药量，将最大的真素限制在周围环境的安全范围内，减小对于滑坡以及地标建筑物的扰动，并密切关注滑坡体的情况，如果出现意外中的变化就立即采取相应的控制措施。

三、结语 　　综上所述，本文对地表建筑施工过程中对下穿隧道安全性的影响进行了具体的分析和阐述，施工单位应该在建筑工程施工开战之前全面细致的展开对周围环境的排查，保证建筑工程项目施工过程中不会对外界环境的安全性造成不利的影响。

参考文献： 　　[1]张历芳.地标建筑对下穿隧道的安全性分析研究[J].现代隧道技术，2011，（3）. 　　[2]覃卫民，赵荣生，王浩，孔文涛.浅埋大跨隧道下穿建筑物的安全影响研究[J].岩石力学与工程学报，2010，（z2）. 　　[3]李茂文，胡辉.地铁盾构隧道下穿建筑物的安全性分析[J].江西建材，2012，（6）.