交通运输

基坑开挖对临近既有地铁隧道的影响分析(3)

发布时间：2013-11-29 | 所属分类：交通运输：论文发表 | 浏览： | 加入收藏

刘庭金(2008)[15]利用广州地铁一号线黄沙—长寿路站区间隧道变形监测数据，从隧道各测点与隧道中心绝对位移、道床绝对位移、道床与隧道中心相对位移、各测点与隧道中心相对位移、隧道收敛以及隧道变形曲率半径出发，详细研究了地铁上盖物业建筑群基坑施工对区间隧道的变形影响，解析了诱发道床开裂和水沟翻浆冒泥病害的原因。研究结果表明：(1)上行线隧道已朝西北角基坑发生侧向移动，隧道处于不利的扭转受力状态，下行线隧道水平方向变形则呈现明显的腰鼓形态;(2)上、下行线隧道沉降主要集中在离车站北端0～70m区段，沉降曲线均呈现明显的勺子形状，且下行线隧道沉降量明显大于上行线;(3)道床最大沉降量在地铁正常运营控制范围内，但道床与隧道底部间存在一定程度的脱空，导致道床开裂和水沟翻浆冒泥;(4)隧道纵向沉降最小曲率半径为19500m，按等效轴向刚度模型计算，其对应的管片环环缝最大接头张开增量为0.33mm。

3 不足之处及进一步研究趋势

综上所述，在国内外研究中，基坑开挖施工对邻近地铁隧道影响的研究方法以数值模拟方法居多，从二维有限元发展到三维有限元，但关于基坑开挖的动态模拟还不多。有限元模拟有许多优点，但参数取值对计算结果影响较大，模型难以验证，数据的可靠性也较差。目前主要用于定性分析，了解隧道在基坑开挖过程中的受力与变形规律。理论方法均基于弹性地基梁法，但地铁隧道埋深与直径均较大，不符合弹性地基梁法的假定，地基基床系数k的取值较难，还有缺陷。现场实测目前仅测试隧道变形，没有测试受力。缺乏室内模型试验。主要研究基坑施工过程对隧道的影响，施工结束后的研究较少，需要作进一步研究。

基坑开挖施工是一个三维动态过程，因此，对邻近既有隧道的影响也是一个动态发展的过程。一般情况下，邻近隧道首先受地表隆起的影响(正曲率)，然后受下沉的影响(负曲率)，而且邻近隧道的破坏往往是几种变形共同作用的结果，地表的拉伸和正曲率同时出现，地表的压缩和负曲率同时出现，从而造成隧道开裂、沉降和倾斜甚至于倒塌。因此在基坑开挖期间切实作好基坑的支护工作，严格控制基坑周围土体位移则具有更为现实的意义。同时，如何利用地面沉降(隆起)值来反映邻近结构物的位移和变形确是一个值得深入研究的课题。加强对基坑开挖期间隧道变形的监测与分析，逐渐积累类似问题的工程实践经验，可以为进一步的理论分析提供依据。

参考文献

[1] 陈郁，李永盛. 基坑开挖卸荷引起下卧隧道隆起的计算方法[J]. 地下空间与工程学报，2005，1(1)：91-94.

[2] 张治国，张孟喜，王卫东. 基坑开挖对临近地铁隧道影响的两阶段分析方法[J]. 岩土力学，2011，32(7)：2085-2092.

[3] 刘涛，刘国彬，史世雍. 基坑加固扰动引起地铁隧道隆起变形[J]. 哈尔滨工业大学学报，2009，41(2)：141-144.

[4] Marta Dolezˇalova. Tunnel complex unloaded by a deep excavation[J]. Computers and Geotechnics, 2001, 28(6-7)：469-493.

[5] 毛朝辉，刘国彬. 基坑开挖引起下方隧道变形的数值模拟[J]. 地下工程与隧道，2005，(4)：24-64.

[6] 俞缙，许琼鹤，邢崴崴，等. 基坑工程下地铁隧道隆起位移数值模拟分析[J]. 岩土力学，2007，28(增刊)：653-657.

[7] 胡国新，刘庭金，陈俊生，等. 基坑三维渗流对紧邻区间隧道影响的数值分析[J]. 铁道建筑，2007，(7)：42-44.

[8] 刘庭金. 基坑施工对盾构隧道的影响分析[J]. 铁道建筑，2008，(2)：41-44.

[9] 张玉成，杨光华，姚捷，等. 基坑开挖卸荷对下方既有地铁隧道影响的数值仿真分析[J]. 岩土工程学报，2010，32(增刊1)：109-115.

[10] 高广运，高盟，杨成斌，等. 基坑施工对运营地铁隧道的变形影响及控制研究[J]. 岩土工程学报，2010，32(3)：453-459.

[11] 况龙川. 深基坑施工对地铁隧道的影响[J]. 岩土工程学报，2000，22(3)：284-288.