基坑开挖施工监控对临近地铁隧道影响分析

本文以上海某深大基坑开挖工程为例,详尽阐述了其控制地铁隧道变形的相关技术措施和地铁监护管理经验。同时结合隧道变形监测数据,就基坑开挖对临近地铁隧道的影响进行了分析。通过采用远程监控系统、隧道内沉降位移自动化监测等手段,以及采取严格的地铁隧道变形保护措施,对基坑开挖施工全过程进行了有效的监控。在基坑开挖期间,隧道结构的沉降变形控制在安全范围,确保了地铁结构及运营安全。相关研究成果可供地铁监护借鉴、参考。     

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。     

地下道路建设对下方地铁隧道结构的影响分析

地铁隧道结构上方基坑开挖土体卸载会扰动基坑周围土体,引起周围土体应力场的改变,从而导致基坑下方地铁隧道结构变形。根据基坑开挖对隧道结构影响的计算变形值,优化施工开挖方案,提出有效的保护措施确保地铁隧道结构安全和运营安全。计算和实测结果表明,适当对地基土进行加固,采用抗拔桩及抗隆起板,分层分块开挖可有效控制基坑下方地铁隧道的变形;施工中选取对周边环境影响小的施工工艺、信息化施工是地铁保护不可忽视的重要因素。采取的控制基坑下方隧道结构变形设计方法和施工措施可以为同类工程建设提供参考。     

运营地铁上方基坑开挖工程实例分析

对于运营地铁上方开挖的基坑工程,对基坑的支护设计及施工是控制地铁变形的关键,以成都某一地铁上建工程为例,对地铁隧道采取了保护措施,地铁保护施工完后,基坑设计时采用了桩+锚索+支撑的形式进行开挖支护,施工中采取了控制降水水位,分层开挖,原有的地铁保护结构也发挥了减小位移、形成保护屏障的作用,位移变形在预计范围内。     

新建地铁隧道下穿既有洞室的施工安全控制

以重庆主城区地铁区间隧道下穿既有洞室为例,采用理论分析和有限元数值模拟计算方法,对新建地铁隧道是否采用施工控制措施以及采取措施后的施工影响范围进行了分析论证.结果表明:新建地铁隧道下穿既有洞室,当二者净距接近或小于新建隧道开挖的围岩塑性区时,应采取相应工程措施;超前注浆加固措施能有效控制围岩变形,增强施工安全性;既有洞室的存在对地铁隧道开挖过程中的围岩变形有一定影响,越靠近洞室,地铁隧道围岩变形值越大;下穿地铁隧道开挖可导致上方既有洞室结构发生变形,越靠近地铁隧道,其变形值越大;新建隧道超前注浆长度取2～2.5倍洞径较为合理.     

深基坑开挖时邻近既有地铁隧道的监测分析

以上海某深基坑开挖工程为例,阐述控制地铁隧道沉降变形的相关设计技术措施,分析深基坑开挖时邻近地铁隧道的监测数据。基坑开挖期间,应采用自动化静力水准监测等技术,对基坑开挖全过程进行有效的实时监控,确保地铁结构和运营安全。研究监测数据,总结地铁隧道受邻近工程施工扰动变形沉降的规律,可为变形沉降机理的研究提供技术支持和理论依据。     

近接地铁隧道深基坑工程的设计与实践

随着城市轨道交通的快速发展,城市核心区的深基坑工程大多紧邻正在运营的地铁区间隧道,深基坑开挖必须满足临近地铁区间隧道严格的变形保护要求,确保地铁的安全运营,基坑支护设计由强度控制转变为变形控制。结合深圳中心区紧邻地铁区间隧道深基坑工程实践,介绍了基坑设计、施工和全过程监测,运用数值分析方法对基坑开挖进行模拟计算,分析了开挖过程基坑变形情况及其对地铁的影响。对监测结果和计算结果进行对比分析,总结了该类型基坑的设计分析方法和施工措施,给类似深基坑工程提供参考。     

软土地区隧道两侧深基坑同步施工设计与分析

以上海地区某深基坑工程为背景,介绍了紧邻地铁隧道的复杂环境条件下,两侧超大深基坑同步开挖的总体设计思路,以及针对变形控制目标采取的技术措施。设计总体采用分区开挖方案,为避免基坑抽降承压水对周边环境的不利影响,采用了地下连续墙隔断微承压水含水层;为控制紧邻地铁隧道侧围护结构变形,在紧邻地铁隧道的窄条基坑采用了轴力自伺服系统的钢支撑。通过本项目的实施和监测数据分析表明,相关技术措施有效的保证了两侧深基坑同步开挖过程中的地铁隧道运营安全,取得了良好的经济效益和社会效益,可以为软土地区类似基坑工程设计和施工提供参考。     

邻近地铁隧道的软土深基坑变形实测分析

上海外滩596地块超深基坑紧邻地铁9号线区间隧道及一系列管线和建筑物。为控制基坑施工对周边环境(尤其地铁隧道)的影响,本项目设计采取分坑顺作、两墙合一地下连续墙、钢支撑轴力补偿体系、被动区加固、抽条分块开挖等系列措施。实测结果表明,远离地铁侧的地下连续墙最大变形为45.6 mm,邻近地铁侧地下连续墙最大变形为17.2 mm,邻近地铁隧道的最大隆起量为12.9 mm。所采用的设计方案满足了地铁的变形控制要求。     

深大基坑上跨既有地铁区间结构影响分析

基于哈尔滨凯盛源深大基坑上跨既有地铁区间结构工程,考虑隧道衬砌与土的相互作用,通过有限元软件MIDAS-GTS对深大基坑上跨地铁区间结构开挖支护结构变形和既有区间隧道的影响进行分析。计算分析结果表明:上跨地铁区间基坑开挖对隧道结构有一定的影响,主要表现为基坑开挖造成坑底隆起,带动区间结构上浮;采取分区开挖方式,保持开挖面稳定对控制区间隧道变形有一定作用。     

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。     

隧道施工工序对地层变形的影响研究

基于随机介质理论,考虑隧道施工过程中周边地层变形的时间–空间发展过程,研究了隧道不同位置多工作面同时施工条件下地层变形的计算方法,推导了相应的计算公式,进一步讨论了隧道对向施工、背向施工、纵向施工分部前后间距等施工因素影响下隧道周边地层变形的变化规律。在双向对向施工条件下,地表上方出现的正曲率和拉伸变形比单向施工时约大一倍,对地表建筑设施不利,隧道施工中应避免在有重要建筑设施地段交会贯通;隧道不同开挖分部纵向间距应大于一倍的开挖影响半径。研究成果为隧道施工中采取工程措施控制地层变形,保护隧道周边建筑管线设施的安全提供了依据。     

考虑隧道剪切效应的基坑开挖对邻近隧道纵向变形分析

 基坑施工将打破周围地层已平衡的应力场,引起应力释放,对既有下卧地铁隧道产生不利的影响。针对既有研究的不足,提出考虑隧道剪切效应的基坑开挖对下卧隧道影响的解析解。既有隧道简化为搁置于Winkler地基上的Timoshenko梁。通过两阶段分析法,考虑基坑卸荷作用下已建隧道的响应。首先基于Timoshenko梁理论,建立考虑隧道剪切效应的隧道纵向变形微分方程,然后将由Mindlin弹性解计算得到附加荷载施加于既有隧道上,最后通过有限差分法得到在附加荷载作用下隧道的纵向变形解答。收集3个已发表工程实例的实测数据,并与本文方法及Euler-Bernoulli梁法的计算结果进行对比分析,发现实测结果与2种方法得计算结果有较好的一致性。然而,在内力分析上,相对比于本文方法,Euler-Bernoulli梁法明显高估基坑卸荷引起的隧道弯矩与剪力。由于本文方法可有效模拟既有隧道剪切效应,因而可进一步给出1在卸荷作用下隧道管片间错台量。研究成果可为合理预测邻近基坑施工对既有隧道的影响提供一定的理论支持。     

盾构隧道上方基坑工程施工难题与对策

在盾构隧道上方修建大型基坑时,如何防止基坑开挖卸荷引起隧道变位是一个工程难题。南京某基坑工程,采用旋喷桩加固地基,并在开挖中考虑软土的时空效应规律,减少了对其下方盾构隧道的影响,取得了良好的工程效果。     

主体地下结构与支护结构相结合的复杂深基坑分析

结合一具体工程对主体地下结构与支护结构相结合的复杂深基坑进行了分析。基于土体硬化模型的平面有限元方法对基坑的施工过程进行了模拟,结果表明:该方法能较好地模拟围护结构的变形和墙后的地表沉降;同时主体地下结构的巨大支撑刚度有效地控制了基坑的位移,因而基坑开挖对地铁没有产生不利的影响。采用考虑梁板共同作用的三维有限元方法分析了变标高的首层水平支撑体系的受力和变形,基于切向弹簧边界分析了地下一层水平支撑体系的受力和变形,分析结果成功地指导了基坑的设计。     

大断面软岩隧道开挖空间效应影响分析

以长城岭软岩隧道为背景,通过现场监测和数值模拟,分析了隧道施工过程中围岩变形的三维空间演化规律,得出不同施工工法、断面尺寸和围岩等级对隧道开挖面空间效应的影响;结合正交实验和极差分析得到三类因素对开挖面空间效应影响的优先次序。结果表明:开挖面从逼近监测断面到通过监测断面再到远离,围岩主要经历了预变形、急剧变形和变形稳定3个阶段;软弱围岩的三维扰动深度沿开挖、竖直和水平方向分别在1.5、3和1倍洞径内;开挖工法对围岩变形的影响程度大小关系为全断面开挖法>台阶法>CD法;围岩等级越低,隧道断面尺寸越大,围岩变形量和范围越大;通过正交实验结合极差分析的方法得出对围岩变形的影响优先次序中围岩等级＞断面尺寸＞施工方法。     

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。     

支护形式对基坑近邻建筑物沉降影响分析

应用弹塑性大变形理论及有限差分理论,对地下连续墙加内支撑与地下连续墙加锚杆两种支护形式下基坑开挖引起的近邻建筑物沉降进行了模拟分析,分析表明:内支撑与土层预应力锚杆可有效减小基坑支护结构及近邻建筑物的沉降变形,而内支撑在控制基坑变形方面的作用要远大于土层预应力锚杆。     

注浆纠偏隧道水平位移的数值模拟

为研究影响注浆效果的影响因素,以天津市某基坑工程为背景,在既有隧道与基坑之间的场地开展原位注浆试验,同时利用大型有限元模拟软件PLAXIS模拟注浆过程,研究了注浆距离、注浆量、注浆深度、基坑开挖以及多孔同时注浆对注浆效果的影响。另外,对比分析了基坑周边有隧道和基坑周边无隧道2种情况下隧道与土体的变形规律。结果表明:采用注浆法控制隧道变形时,协调选择注浆量与注浆距离才能达到较高的注浆效率,注浆量应根据基坑开挖情况及隧道位移情况及时调整,同时后续需要在相同或相近位置进行重复注浆补偿隧道位移恢复值,才能使隧道变形得到整体控制; 当注浆范围顶部埋深与隧道轴线埋深相同时,隧道的水平位移恢复值最大,为注浆深度的确定提供了参考; 基坑开挖后注浆纠偏隧道位移的效果相较于无基坑情况时出现一定程度的削弱,并且注浆量越大,注浆效果削弱越明显; 根据注浆影响范围布置注浆孔,充分利用多孔注浆的叠加效应能够使隧道变形得到均匀控制。     

不同开挖方式对近距离交叠隧道影响模拟研究

研究不同开挖方式对近距离交叠隧道的地层和围岩的影响,揭示不同开挖方式下交叠区围岩及既有隧道衬砌的变形及应力–应变变化规律,为近距离交叠地下工程的变形控制、支护设计和开挖优化设计提供理论依据。通过FLAC3D数值模拟,研究在台阶法、眼镜法、CRD法3种不同开挖方式下交叠区围岩及既有隧道衬砌的变形及应力–应变发展规律、交叠区围岩塑性破坏规律,研究结果如下：(1) 不同开挖方式对交叠隧道施工过程中不同位置的影响程度不同,揭示既有隧道衬砌变形机制演变过程和衬砌破坏的危险点;(2) 根据围岩塑性区发展和隧道衬砌变形量,开挖下部新线隧道时CRD法优于眼镜法和台阶法,CRD法开挖下部隧道时对变形控制效果最好;(3) 新建隧道穿越既有隧道时,比较理想的施工方案为台阶法→CRD法→台阶法;(4) 任何开挖施工方法都会使已建隧道衬砌的4个部位(拱顶、拱脚、直墙边及拱底)承受拉应力,且拱脚处的最大、最小主应力最大,最易发生破坏。