新建基坑对既有下卧地铁隧道的影响研究

基坑开挖会引起下卧隧道周围的土体应力变化,使下卧地铁隧道产生变形,对隧道的稳定性产生影响。以郑州地铁1号线隧道上开挖基坑为背景,采用ABAQUS有限元软件对基坑下部隧道顶部变形和基坑外墙变形进行计算。研究表明:基坑开挖引起隧道产生竖向位移,距离基坑纵向距离越远,隧道的隆起量越小。外墙变形沿着深度方向先增大后反向增加至一定的值,最后减小至0。     

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。     

基坑开挖对下卧地铁隧道变形影响分析

对于地铁隧道上方开挖的基坑工程,如何控制下卧地铁隧道变形是上方基坑开挖的关键问题。以深圳景田某项目基坑为例,为控制下卧地铁隧道位移,上方基坑设计时采用了桩锚支护,局部采用角撑+排桩的形式进行开挖支护,施工中采取了封闭止水帷幕、分层分区开挖。有限元分析结果显示,上方基坑开挖引起的下卧地铁隧道产生的位移变形满足规范要求。     

既有隧道在上覆基坑卸荷下的形变响应简化算法

基坑开挖将打破土体原有应力场,对下卧隧道产生不利影响。鉴于此,提出一计算既有隧道在上覆基坑卸荷影响下的形变响应简化计算法。首先,利用搁置于Pasternak地基上的Euler-Bernoulli梁来模拟既有隧道,分析中,采用可考虑隧道埋深影响的地基反力系数;其次,借助于Mindlin解给出基坑开挖所引起的隧道轴线位置处的土体自由位移;然后,再结合隧道-地基土的位移耦合条件建立起隧道的变形控制方程;最后,通过有限差分法给出基坑开挖引起的下卧既有隧道的纵向响应解答。通过与三维有限元和既有理论解的对比验证了所提方法的准确性和适用性。接着对不同因素对隧道形变响应的影响做了参数分析,包括:隧道埋深、基坑-隧道相对空间位置、基坑开挖深度、基坑几何形状、隧道-地基土的相对刚度等。在此基础之上,进一步提出下卧隧道在上覆基坑开挖卸荷影响下的最大竖向位移简化预测公式。上述研究结论可为类似工程提供一定理论支持。     

基坑分区开挖对隧道的影响

文章以紧邻合肥地铁3号线祁门路站-大剧院站区间既有隧道上方的合肥市怀宁路天鹅湖下穿隧道涉轨段基坑工程为依托,使用MIDAS软件模拟基坑施工及隧道修筑过程,研究分析基坑的不同开挖方式对下卧既有地铁结构的影响,研究结果表明:通过优化基坑的开挖方式,及时回筑隧道结构,能有效降低地铁隧道的位移变形,竖向位移降低了49%。     

超深TRD工法控制承压水的邻近地铁深基坑工程设计与实践

基于邻近运营地铁隧道的苏州财富广场深基坑工程,从基坑支护结构设计、深层承压水处理等方面采取了一系列针对性措施来保护地铁隧道。首次在苏州地区采用超深TRD工法等厚度水泥土搅拌墙,有效地隔断了深层承压含水层,避免了承压水降水对地铁隧道的影响,相比采用地下连续墙隔断方案,大大节省了工程投资。建立三维有限元模型对基坑开挖过程进行了模拟分析,结果表明:基坑围护体和地铁隧道位移计算值和实测值较吻合,地铁隧道位移的分布和发展与基坑围护体的位移及开挖进程密切相关,地铁隧道水平和竖向位移主要产生在邻近基坑开挖的范围内,隧道底部埋深与基坑挖深较接近时隧道产生隆起。该基坑工程成功实施,基坑开挖和降水满足保护地铁隧道的要求。     

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。     

管廊基坑开挖对既有长江隧道变形的影响

本文以上穿武汉和平大道三角路既有长江隧道的综合管廊深基坑工程为研究背景,采用大型有限元软件ANSYS对上述穿越长江隧道的管廊基坑进行了数值建模,并利用基于Winkler弹性地基梁的理论模型结果对该数值模型进行了验证。随后对基坑开挖卸载后既有隧道竖向位移的变化规律进行了研究,详细讨论了加固土长度、加固土宽度以及加固土密度等因素对隧道竖向位移的影响规律。研究结果表明:基坑开挖完成后,下方既有隧道顶部竖向位移呈现中间大、两边小的规律;采用加固土控制隧道竖向位移时,增大加固厚度和密度比增大加固宽度更有效;增大加固土弹性模量,对隧道竖向位移影响较小。     

基坑施工对邻近运营隧道变形影响全过程实测分析

既有运营地铁隧道因邻近基坑施工发生变形,对地铁隧道正常使用和安全运营带来不利影响。根据基坑施工期间邻近运营地铁隧道变形监测数据,对隧道变形从基坑围护结构施工开始至开挖结束进行了全过程分析。研究结果发现:TRD施工对邻近隧道存在挤土作用,隧道呈现"水平收缩,竖向拉伸"变形模式;三轴水泥搅拌桩施工引起隧道向基坑方向位移;地下连续墙施工对邻近隧道相当于侧向卸荷作用,隧道呈现"水平拉伸,竖向收缩"变形模式。围护结构与基坑开挖施工间隙产生的道床沉降量占总道床沉降量比例最大,达到了70.24%;隧道水平位移在围护结构施工阶段增加量最为突出,占总水平位移量43.81%;隧道收敛在基坑开挖阶段增加量最大,占总隧道收敛量的55.26%。建议类似工程根据隧道变形发展规律,制定不同施工阶段变形控制措施,使邻近隧道各项变形处于安全、可控范围。     

基坑开挖对邻近既有盾构隧道的影响分析

为研究基坑开挖对既有盾构隧道产生的影响,以某已建地铁周边基坑工程为背景,通过数值模拟的方法对开挖过程中隧道的位移和膨胀变形进行研究,并与现场监测数据进行了对比分析。结果表明:基坑开挖时,两平行隧道中距离基坑较近隧道的位移变形量大于较远隧道的位移变形量; 同一隧道同一监测线上距离基坑越近隧道监测点位移总变形量越大,且隧道整体朝向基坑方向偏移; 同一隧道的同一竖向截面上不同点的位移不同,靠近基坑一侧监测点位移数值大于背向基坑侧的位移数值; 隧道在整体隆起变形趋势下,存在“竖鸭蛋”变形趋势; 纵向隆起位移量随监测点呈抛物线分布并向两边逐渐减小; 数值模拟结果与现场监测结果基本一致,验证了模拟的正确性; 研究成果可为因地铁周边新建建筑引起地铁变形可能发生的危害做出预警,并提出相应防治措施,为待建地铁隧道项目的安全设计和施工提供参考。     

深基坑开挖对邻近地铁隧道影响数值计算分析

基于招商银行深圳分行大厦深基坑开挖工程,考虑隧道衬砌与土的相互作用,采用ABAQUS数值模拟研究了基坑开挖对邻近地铁隧道的影响。计算分析结果表明：基坑开挖对邻近地铁盾构区间产生一定影响,但影响程度较小,沉降与位移值均在规范要求范围之内;地表沉降、隧道衬砌位移随基坑开挖深度加深逐渐变大,在内支撑间距离较大时,沉降与位移增加速率较大;考虑衬砌与土的相互作用,隧道的水平位移值明显低于支护桩,基坑开挖对大直径管道影响计算分析中,应考虑管-土的相互作用。     

软土地区基坑开挖对邻近地铁隧道影响数值研究

利用PLAXIS 2D软件对软土地区基坑开挖且邻近既有地铁隧道的工况进行模拟研究,分析了在既有地铁隧道附近进行基坑开挖时对隧道的影响程度和影响机制;通过改变基坑与隧道的距离、基坑开挖深度和地连墙深度3项变量因素,进一步得到了既有地铁隧道的内力和位移变化规律。研究表明:基坑和隧道之间的距离越近,对隧道的影响就越明显,1倍直径距离的隧道水平位移最大值是2倍直径距离的2.21倍;基坑开挖深度的增加对隧道各项指标的影响明显,深度越深,隧道水平位移明显增大,而且地连墙水平位移最大值和弯矩最大值也明显增大;地连墙深度增加所带来的影响较小,但是会明显改变隧道的竖向位移。     

浅埋区间盾构上部基坑开挖保护施工技术

为降低基坑开挖过程中对既有盾构隧道变形的影响,保证地铁盾构区间结构的质量与安全,利用有限元三维分析的计算方法,并结合相似工程的施工经验,制定了以碎石粉反压+内支撑+分条开挖为主要手段的隧道保护措施,有效地控制了隧道在上方基坑开挖后的竖向位移量.通过在工程中的运用,证明了该保护方法的有效性,可为类似工程提供借鉴.     

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。     

软土深基坑宽长比对临近隧道变形的影响

城市轨道交通的快速发展带动沿线地区土木的兴建,深基坑工程的开挖容易造成周边土体位移,对周边已建地铁隧道产生严重威胁,其中深基坑的宽长比是影响基坑周围场地变形的一个重要因素.因此,本文通过建立的16m开挖深度下5种不同宽长比的深基坑开挖模型,分析了深基坑宽长比对基坑开挖过程中周围场地的地表沉降、围护结构侧移、已建隧道处的竖向沉降和水平侧移等的影响规律,同时对比分析了基坑两侧有无隧道条件下的变形差异情况.本文给出了隧道衬砌的位移与对称一侧隧道等效土柱的位移的比例关系.     

基坑开挖对既有地铁隧道变位影响及技术措施分析

地铁上盖基坑开挖会对既有地铁隧道结构变位产生影响。基于土-结构相互作用模型,建立基坑开挖对既有地铁隧道影响的三维数值分析模型,分析了地铁上盖基坑开挖对地铁隧道变位的影响,并采用土体加固、分块开挖等技术措施对地铁隧道变位进行控制分析。分析表明：地铁上盖基坑开挖会对既有地铁隧道的变位产生影响,土体加固、基坑分块开挖等技术措施能够有效控制地铁隧道的变位,其中土体加固技术的效果最为明显。     

基坑开挖对邻近地铁区间影响的数值模拟分析

临近基坑的地铁轨道会因为基坑的开挖而产生位移和变形,这将影响到轨道交通的运营安全。以长沙某深基坑工程为背景,通过划分不同的施工阶段,用PLAXIS软件模拟分析了在该项目的基坑开挖过程中,邻近地铁区间的土体位移和管片变形的发展规律。结果表明:随着开挖的进行,地层最大竖向位移发生在基坑底部,最大水平位移发生在基坑顶部,地铁隧道处的地层位移变化较小;地铁管片离基坑越近,变形越大。     

下穿匝道明挖基坑对下卧地铁盾构隧道的影响分析

下穿匝道明挖基坑对下卧地铁盾构隧道有明显的影响。因此,以宁波某立交下穿匝道明挖基坑工程为例,采用Midas/GTS有限元程序对已建地铁盾构隧道隆起量、位移进行三维弹塑性有限元数值分析,并对实际施工步骤进行模拟。计算结果表明,基坑坑底地基加固后,基坑开挖不会造成下卧地铁盾构隧道过大隆起。同时还提出相应的设计调整、施工控制及监控措施。     

基坑开挖对临近既有盾构隧道影响的机理研究

基坑开挖会对临近既有盾构隧道产生不利影响。分析了基坑开挖对临近既有隧道变形的影响机理,理论分析结果表明:基坑开挖卸载使隧道水平方向压力减小,导致隧道产生朝向基坑侧的水平方向位移;收敛变形仍呈"水平向拉伸、竖向压缩",但变形会加剧;首次提出基坑开挖深度决定了隧道竖向产生隆起或沉降;降水会使隧道产生下沉。收集了11项国内基坑工程实例,对实测数据进行了统计分析,结果表明:隧道最大水平位移值与隧道和基坑的净距离呈幂函数关系,提出了隧道最大水平位移值的经验公式,实测结果验证了影响机理理论分析的可靠性。     

大型基坑分区开挖对邻近地铁的影响

本文通过现场实测数据分析了大型基坑分区开挖对临近地铁车站以及车站两端盾构隧道竖向和水平向变形的影响。分析结果表明:受邻近基坑开挖卸荷的影响,在竖直方向车站产生了隆起变形,盾构隧道受地质条件差异和施工参数的影响,既有沉降也有隆起;在水平方向车站和隧道均朝向基坑移动;流变对车站和隧道竖向变形影响较大,因流变而产生的竖向变形可占总变形的50%;分区开挖由于可以充分利用中隔墙对基坑变形的约束,以及时空效应对变形的影响,因此可以有效地减小基坑开挖对邻近地铁变形的影响。