厦门梧村隧道明挖深基坑施工监测分析

 以厦门梧村隧道明挖段深基坑施工为例,对施工期间的支护结构自身安全以及对周边环境的影响相应开展安全监测研究工作。监测内容包括巡视检查、沉降、水平位移、深部位移、地下水位、锚索轴力和爆破振动等。结合场区地质条件和现场施工情况,分别对支护结构及周边环境的监测成果进行较为全面的分析。研究结果表明：地质条件是引起变形监测成果分布差异的主要因素;新临空面的出现会产生较大的位移,对支护桩的稳定有一定的影响;深基坑采用钻爆法开挖时,需要进一步验证边坡支护设计参数选取的合理性。对施工过程中出现的支护桩位移速率过大、边坡滑塌等工程险情进行跟踪监测和分析,监测成果表明相应的处理措施是合理有效的。     

深基坑附近房屋出现裂缝的施工监测分析

 针对明挖隧道深基坑旁6#房屋出现明显的墙体裂缝,结合施工设计开展相应的安全监测工作,监测内容主要有房屋裂缝、房屋沉降、土体深部位移、支护桩水平位移及爆破振动等。根据对典型裂缝测点和房屋周边环境的跟踪监测成果,对裂缝成因进行分析,推断出施工动荷载是房屋裂缝出现较快扩展的主要因素,冲孔桩施工使房屋墙体力学性能弱化,爆破开挖施工造成墙体出现裂缝,连续几天爆破振速超过1.0 cm/s时产生的已有裂缝将持续扩展;而环境温差对裂缝宽度变化有一定的影响。将分析成果应用于后续施工中,对7#房屋附近区域的爆破作业提出严格的振速控制要求,使7#房屋裂缝扩展速率得到很好的控制。     

城市隧道上覆地层整体下沉的力学机制分析

 通过对北京和深圳地铁、厦门海底隧道、机场路等工程的现场监测结果的综合分析表明,浅埋暗挖隧道的受力机制与山岭隧道有较大不同,上覆地层变形体现出明显的整体下沉趋势,且带来的地层开裂、破坏更具突发性和破坏性。针对这种特征,对工程中地层滑动破裂角采用一种新的模型进行推导,其结果显示,地层滑裂角比传统结果大约15°,即滑裂面更陡峭、接近竖直方向,且该滑裂角是围岩参数、应力场、覆跨比、断面矢跨比的函数,一定程度上体现了围岩变形破坏类似的具几何效应,即浅埋暗挖隧道上覆地层的整体下沉、塌陷,突发性冒顶等特征,是由围岩的力学特性和几何特性共同作用的结果。另外,隧道结构下部土体的扰动、损伤、软化等,极易造成下部地层沉降和承载力的丧失,随之而来的即是隧道结构的整体下沉、支护效果恶化以及进一步的上覆地层整体沉降加剧。相应的采用理想弹塑性模型、修正剑桥模型的数值模拟分析,能部分反映这种上覆地层整体下沉的特征。研究结果还表明：对浅埋暗挖隧道围岩受力变形机制、本构关系的研究急需加强。