不同加固措施下竖井式基坑开挖引起的下卧地铁隧道竖向隆起变形规律

依托深圳前海自贸区某地下道路的基坑直接放坡明挖工程,研究基坑开挖卸荷对其下方地铁11号线、5号线隧道竖向隆起变形的影响。基于文克尔地基模型的加权残值法微分方程提出下卧隧道竖向隆起变形的力学模型;结合项目特点提出保护下卧地铁隧道的竖井式基坑施工加固方案及组合措施;通过FLAC 3D数值模拟,对比分析未采取任何措施及逐步施加土体加固、抗拔桩-抗隆起板结构体系、降水、竖井分区跳挖4种措施形成的5种工况,探讨各种措施对隧道竖向隆起变形的控制作用,验证方案效果。结果表明:土体加固措施可减少10%~12%隧道隆起值,抗拔桩-抗隆起板结构体系可减少13%~15%,降水措施可减少3%~5%,效果最好的竖井分区跳挖措施可减少18%~21%;对于未采取加固措施的工况,隧道各断面竖向隆起变形最大值的理论值曲线变化趋势与实测值基本一致,但对于采取4种加固措施的工况,理论值偏于安全。

不同控制措施下卸荷引起的下卧隧道隆起规律

依托福建省厦门北站地下社会连廊基坑开挖工程,研究不同加固方案时正上方基坑开挖卸荷对其下卧明挖矩形地铁隧道竖向隆起变形的影响。通过Midas GTS NX数值模拟,分析注浆加固、竖井开挖施作压顶墩、压顶墩-抗拔桩结构体系、分段交替开挖整个施工流程时隧道隆起变形状态,探讨组合式加固措施对隧道隆起变形的控制作用,验证控制方案效果。结果表明:当采用抗拔桩与压顶墩联合的控制措施时竖向隆起降低了30%;当采用跳仓开挖与堆载联合的控制措施时竖向隆起降低了23%;当同时采取抗拔桩与压顶墩和跳仓开挖与堆载的控制措施时竖向隆起降低了40%。现场监测数据与数值模拟结果基本吻合,表明加固措施切实有效。通过控制方法的控制效果定量评价为后续类似工程的设计与施工提供借鉴与参考。