基坑施工对紧邻地铁区间隧道的影响分析

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1、文章编号：1000－7598－(2011)02―0304―03基坑施工对邻近地铁隧道变形的影响研究张明远（华南理工大学土木与交通学院广东广州510640）摘要：以广州市珠江新城J2-2地块工程北侧紧邻已运营的地铁五号线区间隧道为背景，采用midas-GTS有限元软件建立三维数值分析模型，对基坑施工的全过程进行动态模拟。笔者研究了基坑采用顺做法和逆做法两种不同施工工艺时基坑围护结构与地铁隧道变形的相互关系，然后比较分析了隧道周边土体弹性模量的大小对隧道变形的影响，研究表明：（1）基坑施工使紧邻地铁隧道产生水平位移和竖向隆起；（2）逆作法相对于顺做法施工会明显减小基坑围护结构的侧向变形；

2、（3）限制地铁隧道侧基坑围护结构的侧向变形是控制地铁隧道水平位移的一个重要因素；（4）地铁隧道周边土体的弹性模量对于控制隧道变形的大小较为重要。关键词：基坑施工地铁隧道围护结构顺作法逆作法弹性模量中图分类号：TU443文献标识码：AStudyontheInfluenceofPitConstructiontoAdjacentSubwayTunnelZHANGMing-yuan（SouthChinaUniversityofTechnologySchoolofCivilEngineeringandTransportationGuangdongGuangzhou510640）Abstract

3、:Theexcavationoffoundationcandestroytheintegrityoftheoriginalsoil,especially,thefoundationwhichisclosedtothesubwaytunnel,anditcanmakethesoilwhichisatonesideofthesubwaytunnel,uninstalltheverticalloadingandlateralloading,sothetunnelwillhavedisplacement.Combiningwiththefeatureofthefifthtunnelwhich

4、isnorthtotheJ2-2oftheZhuJiangNewTownproject,Iwilladoptthethreedimensionalmeasuretoanalyzethesecurityoftheenvelopandassesstheeffectfromexcavationwhichisduringthepitconstruction,thenIwillproposeseriesofeffectivemeasuretoinstructthepitconstruction.KeyWords:pitconstructionsubwaytunnel1引言随着城市轨道交通网络的

5、迅速发展，较多的基坑工程会不可避免地在地铁结构沿线进行施工，而基坑施工是一项很复杂的工程，它会引起周围地层初始应力发生改变，进而导致紧邻的地铁结构受力和变形发生改变。而地铁车站和区间隧道结构是对变形要求极为严格的地下结构物，特别是已运营的地铁线路对于变形要求更为严格，根据《上海市地铁沿线建筑施工保护地铁技术管理暂行规定》要求：一般情况下，结构最大位移不能超过20mm，隧道变形曲线的曲率半径必须大于15000m，相对弯曲不大于1/2500。因此，在基坑施工过程必须采取严格的工程措施，否则将会影响紧邻的地铁结构安全性和正常运营。曾远，李志高[1]采用数值分析的方法研究了新建地铁车站基坑施

6、工对已有地铁车站结构的影响，研究指出了车站开挖基坑时新旧两车站间距、源头变化、土体弹性模量三个因素对运营车站变形的影响，并指出引起已有车站变形的主要原因是基坑内土体隆起导致围护结构后土体移动。朱正峰，陶雪梅[2]等研究了地基加固，分块开挖等方案和施工措施来控制基坑施工对下方地铁区间隧道结构变形的影响，指出基坑施工过程“分块、分条、平衡、限时”对控制地铁隧道变形的重要作用。高广运，高盟[3]等基于实测数据对紧邻地铁隧道侧的基坑施工提出了坑外二次加固的施工新工艺，并首次指出地基加固体和地下结构物作为异质体对邻近基坑开挖产生的位移传递具有阻断作用。因此，对临近的基坑施工所造成的地铁结构产生

7、的影响进行分析研究，并提出相应的预防和保护措施具有很重要的工程实际意义。本文以广州市珠江新城J2-2地块工程深基坑北侧紧邻已建成运营的地铁五号线隧道作为背景，采用有限元软件建立三维数值分析模型，对基坑施工的全过程进行动态模拟。研究深基坑工程施工对紧邻地铁隧道的影响，探讨深基坑开挖对紧邻地铁隧道影响的控制措施，以期为类似工程提供一定的借鉴意义。2基坑卸载分析基坑开挖的过程就是基坑卸载的过程，在不断的开挖过程卸载也逐渐加大，由此会产生一种“空间效应”[4]。由