基坑开挖对近邻地铁车站和隧道的影响

对基坑开挖期间近邻地铁车站和隧道变形等进行分析,总结基坑开挖期间近邻地铁车站、隧道变形的发展规律。以量化的形式定义表征隧道不均匀变形程度的不均匀变形参数g_i,并对地铁车站引发的隧道近站部分不均匀变形分布及其大小预测进行研究。研究表明,基坑开挖期间地铁车站表现为上浮而近站隧道表现为沉降;基坑开挖期间地铁车站和近站隧道之间的位移差显著,对隧道结构的损伤严重;基坑开挖对近站隧道的影响范围约为基坑开挖深度的4倍;地铁站引发的近站隧道不均匀变形主要分布在距地铁站1倍基坑挖深的范围内,得到的g_i分布预测公式可对隧道近站部分不均匀变形的大小和分布进行预测。所得结论及某工程参数A、B的取值可供类似工程参考。

软土地区基坑开挖对下卧隧道的影响分析

隧道上方基坑开挖会引起下卧隧道的收敛变形,对某城市地下通道基坑开挖引起的下卧隧道收敛变形进行了系统的分析研究。结果表明,基坑开挖使下卧隧道产生横向压缩变形,隧道收敛变形的影响范围约为沿隧道轴线方向基坑长度的5倍。隧道收敛在基坑开挖区间较大并且向两侧减小。下卧隧道管片的横向压缩变形与管片的泊松比μ和土体的有效内摩擦角φ'有关。软土地区,隧道收敛变形的最大值一般出现在基坑边缘附近,基坑中心具有较小的收敛变形。基坑漏水使隧道上方土体产生附加应力,隧道发生横向拉伸变形。隧道收敛随基坑开挖时间的增加而增大,底板完成后隧道顶部由于上部竖向附加应力增加和底板的约束作用,隧道收敛变形具有一定的反弹。得到的结论可为相似工程提供参考和借鉴。

地层特性对盾构法隧道施工地表沉降的影响研究

在软土地区进行地铁隧道盾构法施工时,地表沉降很难得到有效的控制。文章通过三维有限元法模拟地铁隧道盾构法施工过程,分析了软弱土层分布对地表沉降的影响,并通过实测结果分析研究了盾构法施工中土层物理力学特性对地表沉降的影响。研究表明,软弱土层分布在地表至隧道底部以下0.23D范围内时(D为隧道外径),可对地表沉降产生不同程度的影响;其中,软弱土层分布在隧道埋深范围及拱顶0.23D范围内时,对地表沉降的影响最为严重,影响率超过9.910 3%;相同情况下,隧道轴线上方的软弱土层比下方软弱土层对地表沉降的影响更加明显,隧道轴线上方软弱土层对地表沉降的影响是隧道轴线下方软弱土层的1.5～6.35倍;地表沉降最大值分别随盾构断面土层压缩模量加权平均值、粘聚力加权平均值增大而减小,地表沉降最大值与土层内摩擦角加权平均值无明显关系;沉降槽宽度系数i随土层内摩擦角加权平均值增大而减小,与土层压缩模量加权平均值、粘聚力加权平均值无明显关系。

基坑开挖对拼装式衬砌隧道隆沉的影响研究

以延安路某地下通道工程为实例,对基坑开挖引起的下卧运营地铁隧道竖向位移变形进行了实测分析和研究,得到了软土地区基坑开挖对下卧地铁拼装式衬砌隧道竖向位移的影响规律,提出了基坑开挖对下卧隧道隆起影响深度的经验公式。结果表明:基坑开挖引起的下卧拼装式衬砌隧道产生竖向位移分布呈正态分布;相同条件下,开挖对下卧隧道的影响范围随着基坑开挖深度而变大,且随着深度增加,每开挖单位深度土体引发的隧道隆起范围的增量逐渐减小;与整体式衬砌隧道不同,基坑开挖时,下卧拼装式衬砌隧道最大隆起部位位于基坑土体先开挖位置的下方,而非绝对处于基坑中间位置;下卧隧道隆起量随基坑开挖深度增加而增加,其增加速率随深度增加而减小;下卧隧道隆速度起随开挖时间的增长而加快,同时坑底暴露期间隧道的隆起量不可忽略;软土地区基坑底板浇筑后下卧隧道可能出现一定的沉降,有利于抑制甚至削弱下卧隧道的隆起。所得成果可为类似工程提供参考和鉴借。