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摘要
上方开挖卸载导致既有盾构隧道结构产生上浮，易引发结构渗漏水、开裂等病害。竖井开挖联合门式框架技术是限制上方开挖引起既有隧道上浮的一种有效控制措施，但是目前仍缺少相应的理论方法用于指导门式抗浮框架的设计。为此，本文提出了既有隧道结构响应的解析解，可以实现竖井和基坑开挖阶段既有隧道结构纵向和横截面变形计算，并给出了相关的计算流程。通过与工程实例和三维数值模拟结果进行对比，验证了本文解析解的可靠性。通过典型算例计算和参数敏感性分析讨论了门式抗浮框架的作用机理以及既有隧道埋深和竖井开挖尺寸等因素的影响规律。结果表明：门式抗浮框架在基坑开挖阶段可以有效控制上方开挖引起的既有隧道变形，控制效果与既有隧道上方剩余覆土厚度密切相关，剩余覆土越小控制效果越明显；门式抗浮框架的作用效果主要取决于抗浮板与土体之间的作用力，抗拔桩与土体的作用力对既有隧道变形影响较小。
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单位湖南大学; 土木工程学院
