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。     

考虑空间效应的基坑开挖对邻近隧道影响分析

基坑开挖引起的围护结构变形将引起周边土体的卸荷,而土体卸荷将会对邻近隧道附加变形及内力产生不利影响。考虑围护结构变形的空间效应,建立了基于基坑侧壁位移影响的三维土压力卸载计算模型,并借助Mindlin解得到了基坑开挖卸荷在隧道轴线处引起的附加应力。考虑地基土体变形连续性,将隧道视为置于Pasternak地基的Euler-Bernoulli梁,得到了隧道附加变形的受力响应。将基坑开挖引起的附加荷载施加于邻近隧道,得到了考虑空间效应的基坑开挖诱发邻近隧道附加变形的理论计算方法。通过与已有案例的对比分析,验证了本文方法的可靠性。进一步分析了围护墙最大变形、隧道与基坑边距离及地基模量等因素的影响规律,结果表明：围护墙最大变形的增大会进一步增加隧道的变形及内力,而隧道与基坑边距离及地基模量的增加,则会减小隧道的附加变形及内力。     

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。     

基坑降水开挖对邻近隧道附加变形和内力分析

近接隧道基坑开挖必然会导致隧道产生附加变形和内力。针对目前基坑开挖忽略降水作用的问题,文章提出考虑基坑降水引起隧道附加应力的计算方法。分析结果表明:①基坑降水对隧道的附加变形和内力均有较大的影响,在研究近接隧道基坑施工时不可忽略;②各参数均对隧道附加变形和内力有显著影响,其中与隧道平行侧基坑开挖尺寸对隧道影响最大;③初始水位高度和基坑开挖深度越大,给水度大小对降水开挖引起的隧道附加变形和内力影响越明显。     

近地铁隧道基坑开挖保护措施及施工建议

地铁隧道周边的基坑开挖必然会引起周围土体应力场的改变,从而导致隧道结构产生变形。以实际工程为例,详细阐述隧道周边基坑工程施工的难点,提出地铁保护措施和施工建议,并对基坑开挖引起隧道结构的变形值进行计算和分析。实测结果表明,基坑工程的设计方案和施工措施有效控制了地铁隧道的变形,可为同类工程建设提供参考和借鉴。     

浅析深基坑开挖对邻近盾构隧道的影响

以上海某隧道在运营期间受到邻近车站基坑开挖的影响为例,运用连续介质模型分析了基坑开挖前、后盾构隧道内力变化和变形趋势,分析中通过选取合理的本构模型,控制隧道的变形增量在20~30mm之间[1],观察内力增加量,并给出相应的设计施工措施加以控制。分析指出基坑开挖一般会引起隧道向基坑方向侧移并使隧道断面呈横椭圆形状变形[3]。本文研究成果对认识基坑开挖导致邻近隧道影响的规律和制定隧道保护标准具有指导意义。     

为保护地铁免受基坑开挖影响的隔离桩施工优化

以宁波地铁1号线某深大基坑工程为依托,研究了地铁隧道与基坑不同距离条件下隔离桩控制隧道变形的效果。结果表明,在相同的隔离桩设置条件下,隔离桩对地铁隧道变形的控制效率会随着隧道与基坑距离的变化而变化,当隧道与基坑距离在22～28 m之间时,设置隔离桩控制地铁隧道的变形最有效果。     

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。     

基坑开挖对临近软土地铁隧道的影响

通过对某基坑周围土体位移场的理论分析及其临近的地铁隧道由基坑开挖引发的变形的监测结果的分析 ,从隧道的垂直沉降、水平移动以及隧道的横向变形等角度探讨了基坑开挖对临近地铁隧道的影响。研究认为 ,一方面基坑临近隧道由于自身刚度会对基坑开挖引发的位移在一定程度上产生抵抗作用 ,另一方面这种作用使得隧道自身的横向变形进一步加剧 ,这一结论是通过隧道的收敛量测结果以及接缝的张开值量测结果得出的     

杭州地区基坑开挖对邻近既有盾构隧道影响的统计分析

基坑施工对邻近建筑物的影响一直是研究的热点问题,而盾构隧道结构对变形更为敏感,开挖施工对既有隧道的变形影响问题值得重点关注。选取杭州地区17个既有地铁盾构隧道的基坑工程实例,研究开挖施工对隧道结构的变形影响,分析基坑与隧道的水平净距、相对高差、开挖深度等空间参数对隧道变形的影响。研究结果表明：基坑开挖的卸荷作用会引起邻近隧道结构的附加变形,且水平位移通常大于竖向位移;隧道的变形影响随着与基坑的水平净距增大而呈非线性递减;隧道的竖向位移随基坑开挖深度增加而线性增大,且不同开挖深度的敏感性不同。研究成果对类似地区的地铁隧道保护工作具有一定的参考意义。     

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。     

基坑开挖与下卧盾构隧道掘进相互影响分析

盾构隧道掘进对上部基坑支护体系安全性会产生不利影响,而上部基坑主体结构施作又会影响下卧隧道的变形特性。为保证施工安全,以实际工程为背景,针对基坑开挖与下卧盾构隧道掘进相互影响进行了研究,主要包括:1)采用有限元软件分析了盾构下穿及侧穿基坑时对基坑支护结构及底板的影响,发现盾构下穿基坑时对基坑底板变形的影响较大,而侧穿基坑时则对基坑围护结构影响较大;2)研究了基坑上部主体结构施作对下卧盾构隧道的影响,结果表明由于主体结构荷载由自身工程桩承担,区间隧道位移满足规范要求;3)基坑与下卧隧道重叠施工时,应选择合理的施工时序,保证基坑开挖与下卧隧道的安全。研究结果可为类似工程提供有利参考。     

深基坑降水对邻近地铁结构变形影响

以某地铁区间隧道结构变形为例,结合现场监测和数值仿真试验,分析了基坑降水条件下邻近地铁结构的变形规律,探讨了基坑与隧道的间距、基坑止水帷幕深度对隧道变形的影响,为今后基坑工程设计和地铁隧道安全保护提供了参考。     

基坑开挖引起邻近既有隧道变形的影响区研究

既有隧道会因邻侧基坑开挖卸荷产生变形,对隧道正常使用和安全产生影响,其变形控制至关重要。基于大量工程案例资料,以天津市某邻近既有隧道深基坑实测资料为基础,采用考虑土体小应变刚度特性的有限元方法对基坑施工对坑外既有隧道变形影响规律进行了参数分析,结合不同规范变形控制标准,划分了不同围护结构变形模式和最大水平位移条件下坑外既有隧道变形影响区。研究结果表明,坑外变形影响区大致可简化为直角梯形形状。根据实际工程基坑围护结构可能产生的变形形式、最大变形和隧道与基坑的相对位置,可根据该影响区预估隧道可能产生的变形。围护结构变形模式和变形控制值相同条件下,变形影响区范围随着围护结构最大水平位移增大而增大;围护结构最大水平位移和变形控制值相同条件下,围护结构悬臂型变形模式下变形影响区范围最小,内凸型和复合型次之,踢脚型最大。     

基坑开挖引起下卧运营隧道变形的研究

各种基坑开挖活动在已经建成运营的隧道上方进行,必然会引起隧道的隆起变形。以上海东方路—张杨路下立交工程为实例,通过理论分析和数值模拟计算,得出了基坑开挖过程中影响运营隧道变形的关键因素。抗拔桩与周围土体的摩擦性能,可抑制回弹变形;分块施工,特别在施工条件允许的情况下,分块越多,隧道的隆起变形越小;限时施工,也可控制隧道回弹变形。     

基坑开挖引起邻近盾构隧道转动与错台变形计算

基坑开挖会对邻近盾构隧道的变形产生显著影响。考虑基坑开挖时卸载在隧道轴线处产生的附加应力,建立了综合考虑剪切错台变形和刚体转动变形的隧道变形计算模型,结合最小势能原理推导出隧道的纵向变形量、环间错台量、环间转角和环间剪切力的计算公式。选取两组工程实例进行分析,将计算结果与实测数据进行比较。研究结果表明:邻近并平行于盾构隧道的基坑侧壁的卸荷效应对旁边隧道的影响最大;隧道水平位移最大值附近的管片基本不发生错台变形和刚体转动变形,环间剪切力值也很小;而在隧道水平位移曲线的反弯点处,隧道的剪切错台量、环间转角和环间剪切力值达到最大;在基坑开挖工况下,邻近隧道的水平位移变形模式以剪切错台为主,刚体转动为辅。     

紧邻隧道基坑工程对隧道变形影响的数值分析

随着城市地铁建设步伐的加快,轨道交通网络的不断完善,不可避免的会遇到紧邻地铁隧道的基坑工程。这些基坑工程将对地铁的安全运营造成一定的影响。因此,在基坑设计时必须要考虑基坑开挖时对地铁隧道变形的影响程度,合理的选择基坑开挖方式及围护支护形式。文章结合上海地区一个实际基坑工程,该基坑影响到地铁二号线和七号线隧道,运用三维有限元分析方法对各隧道在基坑施工过程中所产生的变形影响进行分析,以对现有的基坑开挖支护设计方案进行复核。分析结果表明现有的设计方案下,基坑对地铁隧道的变形影响符合相应的地铁保护技术标准,能够确保地铁的安全。     

复杂环境条件下地铁隧道保护方案探讨

针对运营地铁隧道上方存在地表堆载、隧道两侧基坑开挖、基坑间设置连接通道近距离上跨地铁隧道的复杂工程案例,提出了隧道周边土体门式加固并设置条形板带+抗拔桩的隧道保护方案。采用有限元数值模拟方式对保护效果进行了分析,并介绍了保护方案的实施效果及发现的问题。研究结果表明:地表长期堆载会引起下方隧道结构产生不同程度的沉降和水平收敛变形,部分管片结构可能已存在隐蔽病害,邻近基坑施工前进行隧道结构状态检测及隧道绝对变形值测量十分必要;隧道周边土体门式加固以及设置条形板带+抗拔桩理论上可以减小基坑开挖引起的隧道变形,但应严格控制施工进度,短时间内大面积加固施工极易引起土体扰动,从而造隧道水平收敛变形急剧增大。对于上跨地铁隧道的连接通道,可考虑采用预制箱涵顶进等非开挖方式施工,以减少基坑开挖引起的隧道隆起变形。     

地下水自动回灌高铁隧道保护应用研究

地下水回灌是应对基坑降水所引起的周边建构筑物变形的有效方法之一,本文通过地下会回灌技术在临近高铁隧道基坑中的成功应用,选择隧道坐落的承压含水层作为回灌目的层,在高铁隧道控制要求极其严格的条件下,通过一整套的自动化回灌控制系统,将坑外承压水水位始终控制在较小的范围波动,将整个基坑降水对隧道结构的影响见到了最低,在确保隧道结构变形满足要求的前提下,基坑顺利开挖至基底。     

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.