考虑高铁影响的附近基坑支护结构性状分析开题报告

1. 研究目的与意义

随着我国城市规模不断扩大，地下空间的开发利用已成为必然趋势，城市地铁、地下停车场、地下商场等地下大型工程项目不断增多，从而产生了大量的基坑工程与支护工程。然而城市中建筑物高度集中，多种复合建筑结构间相互交错，不同建筑载体之间无论是施工过程还是运行阶段都不可避免地会相互干扰。

目前，我国高铁正快速发展。从我国首条高铁：京广高铁武广段在2009年12月9日试运成功，到2016年底，我国高铁占全世界高铁总运营里程的60%以上，在高铁里程榜上是世界排名第一，我国进入了高铁时代。高速铁路除了在列车在营运达到速度一定标准外，车辆、路轨、路基、操作都需要配合提升。

在此背景下，基坑工程邻近运营高铁的情况越来越多，为了充分利用空间和土地，基坑工程会更加紧凑。基坑开挖会较大程度改变既有城际铁路周边环境条件，造成既有线路基边界条件的不对称，产生既有线轨道结构的变形，令安全风险增加。因此，如果在基坑开挖时控制不当，会引起四周土层变形，致使对高铁路基产生影响。高速铁路工程也同样增加了基坑工程的复杂度，高铁轮轨动荷载会加剧基坑支护结构的内力和变形，对基坑的稳定性和安全性产生不利影响。在基坑施工前必须对方案设计进行准确的评估，合理优化基坑围护设计和施工，高铁沿线应该设立保护区，尽量减小基坑工程对高铁的影响程度和范围，确保高铁运营的安全性和舒适性。

2. 国内外研究现状分析

国内外在基坑开挖对邻近建筑物、隧道开挖对邻近建筑物的影响研究成果丰富，基坑支护结构设计方面的研究都较为成熟，并且研究基坑开挖对邻近高铁影响以及基坑开挖对邻近隧道影响的工程案例较多。而铁路路基动力响应研究、列车动载作用下基坑支护结构动力响应研究中缺少详细具体的分析。研究方法大致分为：数值模拟法、实测分析法、公式计算法、模型试验法等，主要使用的是数值模拟法和实测分析法。

3. 研究的基本内容与计划

(1)结合当前城市建设多种复合建筑结构间相互交错情形，指出工程实际中涉及的关键科学问题。

(2)制定数值模拟计算模型方案，筛选关键设计参数，研究不同参数取值如施工工序下的邻近土体与建筑结构响应的变化规律，考察设计参数敏感性。

(3)制定数值模型计算前须对模型的有效性进行验证，设计不同的设计参数取值，并对设计工况作详细的交代，详细记录不同参数值、不同工况下的计算结果，提取有效的隧道结构的位移、内力等进行变化规律的分析，作出变化趋势曲线。

4. 研究创新点

分析了基坑支护结构在高铁影响下的变化规律。分别建筑基坑的尺寸、衬砌条件、与铁路路堤的距离、路堤高度、路堤宽度等条件变化下的基坑支护结构受力与位移进行分析。近年来在考虑高铁影响的附近基坑支护结构性状方面的研究较少，本文为邻近高铁的基坑工程提供参考价值。