基坑施工对邻近地铁盾构隧道影响的研究分析

某项目邻近既有地铁盾构隧道,针对基坑施工对地铁盾构隧道的影响展开研究。首先,根据地质条件和工程特点,通过数值模拟分析施工对既有地铁线路的影响,预判地铁结构的变形量及变形特征,并参照相关规范提出控制指标;然后制定监测方案并组织现场监测工作;最后,通过对现场监测数据与数值分析结果进行比较分析,从而综合判断基坑开挖对既有地铁隧道结构的影响。研究结果表明,在正常施工条件下,既有地铁隧道结构的变形均在控制范围之内;随着基坑开挖卸载,既有地铁隧道结构道床有隆起趋势,基坑开挖至设计深度后,变形趋于收敛,而随着主体结构的施工变形有所回落。     

临近地铁隧道基坑开挖的数值模拟分析

临近地铁隧道的基坑开挖必定会对隧道产生影响,同样隧道的存在对基坑的变形也有一定作用。通过对上海某基坑工程应用FLAC3d软件进行数值模拟分析,研究发现,基坑开挖卸载后,地表发生沉降,基坑内土体发生隆起,其中靠近隧道区域隆起值最大;隧道开始整体向基坑方向侧移,但是上下、左右特征点位移量并不一致,隧道产生不均匀应力,特别是上下方向可能存在拉应力。     

基于FLAC3D的地铁深基坑数值模拟分析

利用FLAC3D有限元软件对合肥市某地铁车站深基坑工程进行模拟,通过对不同工况下坑底隆起变形量的计算分析,得出基坑中部的隆起量明显大于支护结构周边,且坑底隆起的主要影响范围为基坑开挖深度的1.25倍左右。除此之外,通过对基坑周边建筑物的变形测算可知,基坑开挖过程中对于周边建筑物的竖向变形影响最大,在基坑开挖过程中做好对周边超高层建筑物的监测尤为重要。     

软土基坑引起下卧隧道隆起的非线性流变

软土地区深基坑开挖改变了周边土体的初始应力,引起周边土体的位移,对周边构筑物造成不均匀沉降、混凝土开裂等不利的影响,并且可能危及临近地铁隧道的安全。对基坑开挖引起的下卧隧道的隆起变形进行了研究并提出了实用的预测方法。基坑开挖土体卸载引起的土体变形采用了Boussinesq应力解进行求解,隧道反力引起的土体变形采用了弹性半空间Mindlin应力解进行分析。隧道本身变形采用了弹性的地下连续梁进行分析,并且考虑隧道与土体的相互作用。通过引入软土的非线性流变模型,考虑了软土变形的时间效应,因此可以对复杂开挖过程进行模拟分析。还对基坑开挖对隧道隆起的效应进行了讨论,通过上海市某重点工程实例的隧道隆起量的预测结果与实测值对比分析,隧道隆起的监测结果证实了该方法的有效性。     

临近地铁区间隧道的深基坑开挖数值模拟分析

针对深基坑开挖对临近地铁盾构区间隧道的影响,以佛山保利达广场项目为工程背景,采用有限元数值模拟分析基坑开挖及回筑阶段地层位移及隧道变形,并在基坑开挖过程中采取专项保护措施和进行详尽的基坑及地铁隧道监测。结果表明,基坑及地铁隧道均在安全可控范围内。     

基坑施工对地铁盾构区间隧道影响分析

结合苏州地铁4号线北侧某建筑基坑开挖,用Midas GTS有限元分析软件对基坑施工过程进行计算模拟,分析基坑开挖对地铁4号线区间隧道的影响。结果表明:基坑开挖过程对地铁区间隧道影响最大,基坑回筑过程地铁区间隧道变形较小。基坑开挖过程中地铁区间隧道竖向最大沉降量为1.51 mm,隧道水平向最大位移为6.32 mm;建筑基坑开挖过程中地表沉降最大值为2.5 mm,基坑坑底隆起最大值为20.3 mm,最大值发生在开挖至坑底阶段;围护结构变形和受力满足设计要求。     

郑州粉土基坑开挖对下卧地铁隧道的影响

针对基坑开挖导致正在服役的下卧地铁隧道产生隆起变形而影响地铁运营安全的问题,以郑州东区粉土土质情况下邻近地铁的基坑工程为案例进行研究。通过室内土工试验得到了郑州粉土的相关具体力学参数取值,并建立了基坑开挖对下卧服役地铁隧道影响的三维数值分析模型,分析了基坑开挖对下卧地铁隧道的位移影响。结果表明:基坑开挖对下卧地铁隧道竖向位移的影响远大于对水平位移的影响;郑州东区粉土土质条件下的基坑开挖对下卧隧道竖向位移的影响要远小于上海黏土土质在经历相同基坑开挖工况下产生的对隧道竖向位移的影响;使用常规分层开挖方法进行基坑开挖引起的隧道竖向最大位移值超过了郑州地铁保护标准;采用提出的施作抗拔桩并分块开挖及时堆载的方案能大幅度减小基坑开挖对下卧服役地铁隧道竖向上浮量的影响;研究成果对郑州粉土地区基坑开挖条件下的下卧服役地铁隧道保护具有指导意义。     

桩基施工对近邻地铁隧道的影响分析

结合南大路立交桥匝道桩基施工,采用现场监测和数值模拟手段,分析了桩基施工过程中深层水平位移、地表沉降以及近邻隧道结构变形的变化。结果表明:桩基施工对周边土体产生挤压,地表发生隆起,而后隆起量降低并趋于稳定;桩基邻近匝道路基边坡施工,开挖卸载引起土体应力释放,地表产生较大隆起变形,约占最大变形量的50%;桩基施工将对隧道结构产生一定的影响:距隧道结构越近,其影响越大;桩基成孔及灌注对近邻隧道结构影响最大。     

大断面顶管通道近接穿越下覆既有地铁隧道数值模拟与现场试验

南京某地下步行通道采用非开挖顶管法施工,顶管近距离穿越既有地铁区间隧道及城市主干道。为了保证隧道及主干道安全,施工前建立三维有限元计算模型,模拟施工全过程,预测施工可能引起的隧道及地表变形。根据数值模拟结果提出针对性控制措施,并制定合理的监测方案,分别对隧道竖向位移、水平位移、径向收敛和地表隆沉进行监测。基于监测数据分析隧道及地表变形规律,明确顶管施工期间隧道及地表变形的3个不同发展阶段。研究表明:隧道竖向位移主要表现为隆起,由通道内出土卸荷所引起,工作井基坑开挖对其影响几乎可以忽略;顶管施工过程中,下覆隧道竖向位移先后经历了初始下沉、隆起增强和隆起稳定3个阶段,地表竖向位移先后经历了隆起增强、隆起减弱和沉降3个阶段;同一监测断面内,地表最大沉降位于通道中心轴线上方,距离通道越远沉降越小;采用微欠挖工艺有效控制了隧道最终隆起和地表最终沉降。     

基坑开挖对邻近地铁变形的实时监测与数值分析

基坑开挖会使临近隧道产生位移与不可忽视的自身结构变形,影响隧道的运行安全.论文借助有限元方法与现场自动监测,对基坑开挖对临近已建隧道的影响展开研究,采用数值模型对实际施工工况进行模拟,动态地分析了施工过程中开挖卸荷对地铁隧道的影响.分析表明基坑开挖对隧道不仅产生了纵向上的沉降,也使隧道结构本身产生了一定的横向变形,现场实测数据与有限元分析结果对比反映了隧道变形的规律.可以为以后的工程提供参考.     

某基坑支护方案对相邻地铁区间的影响分析

城市地下空间的发展经常会遇到基坑开挖影响地铁隧道安全的难题。本文结合工程实例,建立弹塑性土体-围护结构有限元计算模型,对两个基坑方案中邻近盾构区间隧道变形、隧道内力变化进行分析。结果表明:(1)地铁周边深基坑开挖对区间隧道影响与众多因素有关,属于较为复杂的土力学行为,因此,在设计阶段应对设计方案加以比选并进行有效地分析,以减小施工过程中对隧道的影响;(2)基坑与隧道的相对距离越大,基坑开挖对隧道影响越小。基坑支护结构水平位移最大值并不出现在坑底,而是坑底下一定范围内;(3)靠近地铁侧基坑需加强支撑,并需在基坑与隧道之间增加测斜监测。     

堆土加卸载与基坑开挖叠加对既有隧道变形的影响研究

针对堆土加卸载与基坑开挖叠加效应导致既有地铁隧道变形较大的问题,建立考虑加卸载叠加效应影响的三维空间分析模型,研究不同堆土加卸载叠加基坑开挖卸载模式对邻近地铁隧道变形规律的影响,探讨隧道在堆土加载、移土卸载再叠加基坑开挖下的变形规律。结果表明:正上方堆土加卸载对隧道的竖向位移影响较大,是侧向堆土加卸载的3倍～5倍; 在经历堆土加卸载后,隧道会残留不可忽视的变形,其残留竖向位移约为加载后位移的62%; 堆土加卸载叠加侧方基坑开挖时,隧道变形受基坑开挖深度的影响较大,大于隧道埋深的开挖阶段会加剧隧道变形; 4种叠加模式中,正上方堆土加卸载-侧方基坑开挖卸载隧道最终竖向位移最大,约17 mm,侧方堆土加卸载-异侧基坑开挖卸载隧道最终水平位移最大,约8 mm,邻近隧道施工时应充分考虑叠加效应的影响,尽量避免这两种情况。     

紧邻地铁侧方深基坑支护设计及变形控制

地铁沿线高强度、高密度的物业开发,必然会产生大量的深基坑工程,邻近地铁侧方深基坑开挖便是其中最常见的一种外部作业形式;此类深基坑工程必须采取安全可靠的支护方案来保证基坑和地铁结构的安全。以广州地铁侧方典型深基坑工程为例,介绍了内撑式和双排桩两种常用支护体系的特点及其工程应用情况,并通过地铁位移监测、基坑变形监测分析,探讨了基于地铁保护的深基坑支护设计及变形控制,所举实例的变形监测结果均可满足控制要求,表明合理的支护设计和土方开挖方案能有效控制侧方地铁隧道的变形,可为今后类似工程的设计和施工提供参考和积累经验。     

基坑开挖对下卧地铁隧道的施工影响分析

深圳市桂庙路快速化改造工程前海段下沉式隧道平行上穿已建的地铁11号线隧道,下卧的地铁左线隧道中线与下沉式隧道中线水平间距3.2~6.7 m,顶部距离新建隧道底部9.1~15.0 m。下沉式隧道主体结构全长580 m,采取明挖基坑的方式施工,长距离基坑开挖引起的大范围卸载对下卧地铁隧道产生的影响不容忽视。通过建立三维数值分析模型对基坑施工过程进行模拟,动态地分析了基坑开挖对地铁隧道衬砌内力及变形的影响;在此基础上,提出了"分区、分时、分层、分块"开挖以及采取高压旋喷桩加固地基等施工对策。采取上述施工措施后,地铁隧道实测最大上浮值9.1 mm、最大下沉值5.6 mm,这表明下卧隧道的变形得到了有效控制,该研究成果可为今后类似工程提供一定的参考。     

基坑开挖对邻近地铁变形的影响分析

本文通过基坑开挖对邻近地铁隧道影响的原型案例分析,归纳基坑开挖引起邻近隧道沉降、水平位移及收敛变形的主要因素,研究结果表明:邻近隧道的基坑开挖对隧道的沉降和水平位移均产生较大的影响,隧道产生的变形在空间上表现为斜向坑底的位移;隧道横断面的收敛情况表现为,隧道呈现出横鸭蛋形。引起隧道变形的主要因素有基坑与隧道相对距离(水平距离和垂直距离)、开挖的时空效应等。其中基坑与隧道的相对距离对隧道的变形影响较大,当基坑与隧道的水平距离在4m以内时,隧道产生的水平位移、沉降均较大。     

复合开挖方式下地铁车站深基坑变形规律研究

随着城市现代化程度的不断深入,城市地铁车站的建设所面临的周边环境也越来越复杂,仅仅依靠某一种单一的施工模式,已经很难适用于当前的工程需求。本文以武汉地铁二号线街道口车站与下穿通道的深基坑工程为研究背景,依托该场地复杂的环境条件,地铁车站采用了明挖法与盖挖法相结合的施工方法。依据基坑的开挖以及围护结构的设计方案,制定了深基坑变形监测方案,对街道口车站在施工期间围护结构的变形情况进行了系统监测,对围护结构在复合开挖方式下的变形规律进行了研究。研究结果表明,盖挖法能够较好地控制围护结构所产生的侧向变形,基坑开挖具有显著的时空效应,在基坑开挖期间应及时架设钢支撑,减小基坑侧壁在无支撑情况下的暴露时间。     

非对称基坑开挖对浅埋下卧地铁隧道的影响

地铁隧道里程数越来越长,近接地面工程建设对其安全影响不可忽视。为了研究地面工程建设对下卧地铁隧道的影响,采用数值分析方法建立三维模型,以基坑未开挖作为初始状态,分析了基坑降水、非对称基坑开挖和桩基荷载施加等过程的地铁隧道空间位移特征及结构受力特征。结果表明:基坑降水过程对下卧地铁隧道位移影响不明显,非对称基坑开挖会导致下卧地铁隧道结构整体产生上浮及偏移,桩基荷载施加后隧道会产生相应的下沉现象,但仍有残余位移;隧道受力结果表明,基坑降水对隧道受力影响也不明显,基坑开挖过程隧道受力逐渐增大且整体受力均匀,桩基荷载施加后隧道顶部和底部受力进一步增大,两边墙受力变化相对较小,受力整体呈椭圆形。研究结果可为确保类似工程施工安全提供借鉴。     

紧贴地铁车站单侧深基坑的施工方案对比研究

为有效控制单侧深基坑施工对紧贴地铁车站的变形影响,保护地铁车站的结构安全,以某紧贴地铁车站的深基坑工程为背景,采用三维有限元法数值分析手段,动态模拟了该深基坑工程的施工全过程,模拟结果与现场实测数据较为一致。然后在此基础上,针对深基坑的多种施工方案进行了系统的三维数值模拟对比分析。结果表明,对下伏地层为岩层的深基坑工程,深基坑单侧分区开挖相比不分区开挖能减少地铁结构的变形,虽量值较小但其总体上减小的规律依然存在;地铁车站结构底板竖向变形近基坑端大于远基坑端,认为地铁车站结构的遮拦作用对于岩层地区依然适用;基坑采取分区开挖措施和及时进行靠近地铁侧的基底反压措施可有效抑制地铁车站结构的变形。     

深基坑施工对既有变形运营隧道影响实测分析

随着城市建设的发展,部分运营隧道结构历史上已经出现了一定程度的变形,结构状况不良,比其他位置的隧道更容易受基坑开挖或辅助措施施工的扰动。某工程深基坑紧邻运营地铁隧道6 m,距离在建地铁隧道12 m,基坑开挖深度14.9 m,坑底位于隧道以下,施工过程严格遵循“时空效应”理论。本文通过对深基坑不同施工阶段的隧道沉降、收敛及水平位移的监测分析,提出了必要的控制措施,使得隧道变形控制在允许范围之内,为日后类似工程提供借鉴。     

基坑开挖对隧道稳定性影响的数值分析

结合江苏银行苏州分行园区办公大楼基坑工程,利用有限元软件ANSYS建立了三维计算模型,对基坑的开挖、围护引起临近的地铁隧道的变形性状进行了三维非线性有限元分析,从隧道的垂直沉降、水平方向变形等角度探讨了基坑开挖、围护对临近地铁隧道的影响,分析方法和所得结论可为该工程的设计与施工提供有益的科学依据。