基坑施工對(duì)鄰近地鐵車(chē)站和區(qū)間隧道影響分析

地鐵隧道施工對(duì)鄰近隧道和其他既有結(jié)構(gòu)的影響問(wèn)題是城市軌道交通建設(shè)中的常見(jiàn)問(wèn)題.廣州市某地鐵車(chē)站由多個(gè)水平和傾斜的隧道組成,與既有城市道路橋梁樁基距離很近.研究選擇合理有效的三維非線性數(shù)值模擬方法,分析隧道群施工對(duì)鄰近道路橋梁樁基的影響方式和影響水平,從而為設(shè)計(jì)與施工提供依據(jù).計(jì)算分析表明:①可通過(guò)較簡(jiǎn)單的模型來(lái)模擬較復(fù)雜的隧道洞群_橋基關(guān)系;②隧道所穿越地層的變形和強(qiáng)度特征可能會(huì)比隧道埋深對(duì)地表下沉和橋樁變位造成更顯著的影響,在此情況下,對(duì)隧道邊墻及附近地層的支護(hù)和加固與對(duì)隧道拱部的支護(hù)和加固同樣重要;③相對(duì)于隧道埋深較短的橋樁,補(bǔ)強(qiáng)樁必須具有足夠的深度才能有效地控制原有橋樁的下沉.

廈門(mén)軌道交通1號(hào)線呂厝車(chē)站附屬結(jié)構(gòu)7號(hào)出入口與既有福隆國(guó)際地下室僅2．54m距離。通過(guò)對(duì)7號(hào)出入口基坑開(kāi)挖施工過(guò)程進(jìn)行有限元計(jì)算分析，對(duì)設(shè)計(jì)方案的合理性進(jìn)行了驗(yàn)證，對(duì)類似地鐵項(xiàng)目的施工具有借鑒意義。

采用有限元數(shù)值方法,建立了軟土地區(qū)某緊鄰運(yùn)營(yíng)地鐵車(chē)站的深基坑施工的數(shù)值模型。通過(guò)模擬深基坑的施工,分析了基坑自身的變形特性和其對(duì)鄰近運(yùn)營(yíng)地鐵車(chē)站的影響。根據(jù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)一步提出了對(duì)運(yùn)營(yíng)車(chē)站的保護(hù)措施,并通過(guò)數(shù)值分析,驗(yàn)證了保護(hù)措施的有效性。

在深基坑工程施工中,基坑降水開(kāi)挖會(huì)使得周?chē)馏w產(chǎn)生沉降。特別是當(dāng)基坑鄰近既有地鐵區(qū)間隧道時(shí),其開(kāi)挖過(guò)程對(duì)隧道變形的影響更應(yīng)得到重視。以沈陽(yáng)地鐵二號(hào)線鄰近的恒隆廣場(chǎng)深基坑工程為背景,通過(guò)有限差分軟件flac3d進(jìn)行數(shù)值模擬。結(jié)果表明:富水砂層地質(zhì)條件下,降水開(kāi)挖后地表沉降整體值并不是很大;通過(guò)不考慮流固耦合和考慮流固耦合的對(duì)比分析,得出不能忽視降水對(duì)周?chē)馏w擾動(dòng)及區(qū)間隧道變形的作用;區(qū)間隧道主要以水平位移為主;在施工中,要著重對(duì)與基坑距離最近的右線隧道進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

本文運(yùn)用flac數(shù)值分析軟件，針對(duì)廣州地鐵某車(chē)站基坑施工對(duì)既有地鐵車(chē)站結(jié)構(gòu)的影響進(jìn)行了二維流固耦合分析。根據(jù)數(shù)值計(jì)算結(jié)果，研究不同開(kāi)挖過(guò)程中車(chē)站結(jié)構(gòu)的應(yīng)力及變形特征，提出優(yōu)化設(shè)計(jì)、施工方案的方法。

本文運(yùn)用flac數(shù)值分析軟件，針對(duì)廣州地鐵某車(chē)站基坑施工對(duì)既有地鐵車(chē)站結(jié)構(gòu)的影響進(jìn)行了二維流固耦合分析。根據(jù)數(shù)值計(jì)算結(jié)果，研究不同開(kāi)挖過(guò)程中車(chē)站結(jié)構(gòu)的應(yīng)力及變形特征，提出優(yōu)化設(shè)計(jì)、施工方案的方法。

地鐵車(chē)站基坑施工對(duì)鄰近建構(gòu)筑物的影響及保護(hù)措施

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,城市交通日益擁堵,發(fā)展立體交通是我國(guó)當(dāng)前城市交通發(fā)展的趨勢(shì),因此,地鐵作為一項(xiàng)重要的緩解城市擁堵的交通工具,在我國(guó)各大城市進(jìn)行大規(guī)模的施工中,在地鐵建設(shè)過(guò)程中,地鐵車(chē)站的基坑難免會(huì)對(duì)周?chē)ㄖ锂a(chǎn)生一定的影響,由于支護(hù)結(jié)構(gòu)變形以及地下水位等因素導(dǎo)致基坑周?chē)馏w的變形沉降,對(duì)周?chē)慕ㄖ锂a(chǎn)生一定的影響,因此,在進(jìn)行地鐵建設(shè)中需要對(duì)建筑物周?chē)陌踩龊贸浞值谋Ｗo(hù)措施,保障基坑開(kāi)挖過(guò)程中的安全性。

為確保地鐵車(chē)站深基坑施工期間鄰近建筑物的安全性和正常使用的要求,根據(jù)既有建筑物基礎(chǔ)類型、結(jié)構(gòu)形式、建造時(shí)期和使用情況,確定既有建筑物基礎(chǔ)的剩余變位能力,可通過(guò)不斷調(diào)整設(shè)計(jì)方案及施工方案直至滿足其安全性為止,以保證建筑物在地鐵車(chē)站施工期間建筑物的正常使用。

隨著地鐵及城市輕軌交通項(xiàng)目在我國(guó)快速興建,地鐵及輕軌沿線土地開(kāi)發(fā)項(xiàng)目迅速增加,而大量新建建筑深基坑工程位于地鐵車(chē)站和隧道附近或地鐵保護(hù)范圍內(nèi),使得地鐵車(chē)站和隧道不可避免地受到工程建設(shè)的影響。本文以臨近蘇州軌道交通2號(hào)線石路站某深基坑工程為背景,運(yùn)用flac3d軟件建立三維數(shù)值分析模型,對(duì)深基坑施工進(jìn)行數(shù)值仿真分析。仿真結(jié)果表明:地鐵車(chē)站最大位移及回彈變形符合控制要求,單側(cè)深基坑開(kāi)挖引起地鐵車(chē)站結(jié)構(gòu)剛體位移及結(jié)構(gòu)應(yīng)力改變,而地鐵車(chē)站對(duì)深基坑開(kāi)挖產(chǎn)生的土體位移傳遞具有一定阻礙作用。最后建議對(duì)于地鐵車(chē)站及隧道受臨近深基坑工程影響的數(shù)值仿真分析,應(yīng)考慮周邊土地開(kāi)發(fā)未來(lái)高層規(guī)劃,綜合考慮不同時(shí)期多個(gè)深基坑工程開(kāi)挖卸荷及長(zhǎng)時(shí)間降水對(duì)地鐵車(chē)站或隧道的內(nèi)力及變形影響。

針對(duì)某擬建項(xiàng)目實(shí)際情況,采用基于有限元分析的三維數(shù)值模擬方法,對(duì)與項(xiàng)目緊鄰的地鐵隧道受深基坑施工中人工挖孔樁及開(kāi)挖施工的影響,旨在為項(xiàng)目后續(xù)實(shí)施和地鐵正常運(yùn)營(yíng)提供安全保障。

為預(yù)測(cè)某大廈深基坑施工對(duì)鄰近地鐵隧道的影響,首先計(jì)算了該基坑近地鐵側(cè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)在不同工況下的位移,得出其最大位移曲線;在此基礎(chǔ)上,采用半經(jīng)驗(yàn)、半理論的方法對(duì)地鐵隧道處土體的水平位移和豎向位移進(jìn)行計(jì)算,以此來(lái)保守估計(jì)地鐵隧道的結(jié)構(gòu)變形。

以鄭州地區(qū)某臨近運(yùn)營(yíng)地鐵區(qū)間隧道的基坑開(kāi)挖為工程背景,采用數(shù)值計(jì)算方法,考慮隧道結(jié)構(gòu)-土體-基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的共同作用,建立了二維非線性計(jì)算模型,分析了建筑基坑開(kāi)挖對(duì)既有地鐵區(qū)間隧道的受力和變形的影響,并對(duì)區(qū)間隧道安全性進(jìn)行了評(píng)價(jià)。結(jié)果表明:隨著基坑分步開(kāi)挖的進(jìn)行,隧道各點(diǎn)的豎向、水平向位移都在不斷的增加,最后開(kāi)挖步增長(zhǎng)速度尤為明顯；開(kāi)挖結(jié)束時(shí),區(qū)間總位移最大位置發(fā)生在隧道靠近基坑的一側(cè),最大總位移7.9mm,最大水平位移4.8mm,最大豎向位移4.6mm,均在規(guī)范允許范圍內(nèi)。

以蘇州某建筑基坑與既有地鐵盾構(gòu)區(qū)間隧道近接施工項(xiàng)目為背景,利用有限元方法,分析了建筑基坑開(kāi)挖對(duì)既有地鐵區(qū)間隧道的受力和變形的影響.結(jié)果表明:建筑基坑施工過(guò)程中隧道發(fā)生變形,整個(gè)開(kāi)挖過(guò)程中隧道水平位移最大值為4.4mm,隧道豎向位移最大值為2.1mm;基坑開(kāi)挖過(guò)程中地鐵區(qū)間隧道外側(cè)最大彎矩為60.7kn·m,發(fā)生在開(kāi)挖3#基坑至坑底階段;上部建筑施工完成后地鐵區(qū)間隧道變形減小,水平最大位移減小至3.1mm,豎向最大位移減小至1.4mm.

地鐵車(chē)站基坑施工對(duì)既有盾構(gòu)隧道的變形影響 作者：肖麗霞，張利民，王志榮 作者單位：肖麗霞,王志榮(鄭州大學(xué)水利與環(huán)境學(xué)院,鄭州,450002)，張利民(河南省煤田地質(zhì)局資源環(huán)境調(diào)查 中心,鄭州,450000) 刊名： 河南理工大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版 英文刊名：journalofhenanpolytechnicuniversity 年，卷(期)：2011,30(3) 本文讀者也讀過(guò)(9條) 1.楊挺.王心聯(lián).許瓊鶴.王義箱形隧道基坑下已建地鐵盾構(gòu)隧道隆起位移的控制分析與設(shè)計(jì)[會(huì)議論文]- 2.馮山群.項(xiàng)彥勇地鐵車(chē)站結(jié)構(gòu)施工對(duì)上部密貼公路隧道結(jié)構(gòu)變形影響的數(shù)值分析[會(huì)議論文]-2011 3.李福清.曹小為.史志遠(yuǎn).張利偉.陳曉敏.吳科緊鄰地鐵深基坑變形計(jì)算與分析[會(huì)議論文]-2010 4.趙志強(qiáng).張冬梅

針對(duì)北京地鐵五號(hào)線既有盾構(gòu)隧道和北新橋地鐵車(chē)站基坑的相互作用問(wèn)題,運(yùn)用an-sys有限元軟件的基本理論知識(shí),結(jié)合場(chǎng)地的水文地質(zhì)和工程地質(zhì)條件,并按照不同的工況,建立了三維數(shù)值模型,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了施工過(guò)程的模擬,通過(guò)對(duì)結(jié)果的對(duì)比和分析,可以清楚地了解到在不同施工狀態(tài)下,基坑周?chē)馏w、支護(hù)結(jié)構(gòu)及既有盾構(gòu)隧道之間相互作用的過(guò)程和機(jī)理,以及由此引起的隧道變形的分布與變化規(guī)律.

鄰近地鐵深基坑開(kāi)挖會(huì)引起地鐵結(jié)構(gòu)變形,影響地鐵運(yùn)營(yíng)安全,因此在設(shè)計(jì)階段應(yīng)對(duì)基坑圍護(hù)方案進(jìn)行有效地分析。文章以某緊鄰地鐵車(chē)站基坑工程為研究對(duì)象,利用plaxis有限元軟件對(duì)深基坑的開(kāi)挖過(guò)程進(jìn)行模擬,分析了基坑開(kāi)挖對(duì)地鐵車(chē)站結(jié)構(gòu)變形及基坑周?chē)乇沓两档挠绊?提出針對(duì)措施及建議。

基于武漢地鐵3號(hào)線王宗區(qū)間隧道和龍陽(yáng)大道高架橋平行施工情況,對(duì)緊鄰地鐵隧道的高架橋橋臺(tái)樁基施工過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬分析,研究龍陽(yáng)大道立交橋橋臺(tái)樁基施工對(duì)已完成初期支護(hù)的地鐵區(qū)間礦山法隧道初支結(jié)構(gòu)可能產(chǎn)生的影響,并采取隧道結(jié)構(gòu)的保護(hù)措施,保證了高架橋橋臺(tái)樁基施工和鄰近地鐵區(qū)間隧道的安全。

為研究基坑對(duì)鄰近既有地鐵盾構(gòu)隧道的影響,本文以上海桃浦路-真南路下穿立交＂區(qū)基坑工程為案例,通過(guò)有限元數(shù)值模擬,對(duì)既有地鐵盾構(gòu)隧道的雙基坑工程施工進(jìn)行仿真分析,得到基坑卸荷對(duì)鄰近既有地鐵隧道結(jié)構(gòu)的變形和穩(wěn)定性的影響規(guī)律,可確保其安全正常運(yùn)行,可為類似基坑工程設(shè)計(jì)和施工提供參考.

考慮到在地鐵隧道附近進(jìn)行深基坑開(kāi)挖必然會(huì)改變隧道周邊地層應(yīng)力,從而導(dǎo)致隧道受力變化和變形,對(duì)地鐵隧道的使用功能和安全性產(chǎn)生影響,結(jié)合廣州的一個(gè)具體深基坑開(kāi)挖工程實(shí)例,根據(jù)開(kāi)挖工況與隧道監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析了影響隧道的主要因素,得出了一些對(duì)類似工程有益結(jié)論。

以某軟土地區(qū)鄰近地鐵車(chē)站及盾構(gòu)隧道的雙側(cè)深基坑工程為背景,運(yùn)用abaqus數(shù)值計(jì)算軟件對(duì)鄰近地鐵車(chē)站及盾構(gòu)隧道的雙側(cè)深基坑施工進(jìn)行數(shù)值模擬,研究了雙側(cè)深基坑施工過(guò)程對(duì)基坑坑內(nèi)土體隆起與坑外土體沉降的影響,分析了雙側(cè)深基坑施工過(guò)程中地鐵車(chē)站及盾構(gòu)隧道變形情況,得出地鐵車(chē)站及盾構(gòu)隧道變形規(guī)律。計(jì)算結(jié)果表明:基坑內(nèi)側(cè)土體隆起最大值為54.3mm；圍護(hù)結(jié)構(gòu)x向位移最大值為32.8mm,y向位移最大值為26.8mm；車(chē)站豎向位移最大值發(fā)生在a1區(qū)開(kāi)挖至坑底工況,最大值為6.8mm,而車(chē)站水平位移最大值為7.6mm；彎矩累計(jì)增量最大值155.9kn·m/m,經(jīng)計(jì)算,施工過(guò)程對(duì)車(chē)站主體結(jié)構(gòu)影響很小；盾構(gòu)隧道x向水平位移最大值為4.7mm；而盾構(gòu)隧道沉降最大值為3.8mm,發(fā)生在a1區(qū)開(kāi)挖至坑底工況。

在運(yùn)營(yíng)地鐵車(chē)站周邊進(jìn)行基坑開(kāi)挖,無(wú)疑會(huì)對(duì)車(chē)站結(jié)構(gòu)的變形產(chǎn)生影響.為確保鄰近地鐵車(chē)站的正常運(yùn)營(yíng),運(yùn)用plaxis軟件建立平面數(shù)值分析模型模擬實(shí)際基坑開(kāi)挖過(guò)程,研究了世博軸深大基坑工程開(kāi)挖對(duì)鄰近耀華路地鐵車(chē)站水平、豎直及總變形的影響,并分析了不同基坑連續(xù)墻位移下運(yùn)營(yíng)車(chē)站的變形情況.計(jì)算結(jié)果表明,在基坑開(kāi)挖過(guò)程中,運(yùn)營(yíng)車(chē)站豎向隆起量先增加后減少,而水平變形不斷增加.運(yùn)營(yíng)車(chē)站豎向、水平變形的最大值均與基坑連續(xù)墻側(cè)向變形最大值呈線性關(guān)系.