深基坑开挖对侧方运营地铁区间隧道的影响研究

发布时间：2020-06-05 06:53

【摘要】：随着我国城市建设的快速发展,尤其是一二线城市,为了缓解交通拥堵问题,地铁线路的开通越来越多,地铁线路网也越来越密集,同时城市地下空间的开发越来越普遍,地铁沿线的建筑物也随之兴起,因此也出现了大量临近地铁隧道的深基坑工程。那么,在深基坑开挖过程中由于土方开挖的卸载,引起周围土体应力场和位移场发生变化,可能会影响地铁隧道的结构安全以及地铁的正常运营。因此,研究基坑开挖对侧方地铁隧道的变形影响规律具有非常重要的现实意义。目前关于基坑开挖对侧方地铁隧道的影响研究多针对单一工程实例展开,且大部分都针对以地铁盾构式隧道为主,而以其他结构形式的地铁隧道变形量为控制目的的基坑变形控制研究还不够完善,因此,本文结合广州市白云区某临近地铁2号线区间隧道的深基坑工程,针对该区间隧道的单层双跨矩形框架结构,采用MIDAS/GTS有限元分析软件建立了基坑开挖的三维有限元模型,系统地研究了深基坑开挖全过程对该形式地铁隧道结构的变形影响,也为其他相类似的基坑工程的设计和施工提供了一定的参考和借鉴意义。具体做了如下方面的研究:(1)搜集和统计16例国内临近既有地铁隧道的相关基坑工程实例,针对不同基坑概况分别从基坑与隧道间的水平距离、基坑与隧道之间相对高差、考虑时空效应开挖、以及基坑土体加固这四个方面对基坑开挖影响下临近地铁隧道的变形规律进行归纳总结。(2)以广州市白云区某临近地铁区间隧道的深基坑工程为背景,基于有限元法建立三维数值模型,模拟分析基坑开挖对侧方地铁区间隧道的影响,以此重点分析基坑开挖影响下,围护结构的水平位移变形和内支撑受力状况、围护结构后地表土体的沉降变形、隧道的水平和竖向位移变形。(3)基于相关工程实例中所统计分析的基坑开挖对临近地铁隧道的影响规律,针对基坑与隧道间不同水平距离、时空效应开挖、基坑地基土体加固、地下水位这四个方面分别建立不同的有限元模型,研究分析不同因素影响下基坑开挖对侧方地铁隧道的影响规律,也为其他地质条件相类似的邻近地铁隧道的深基坑工程的设计和施工提供参考,从而有效规避工程事故的发生。
【图文】：

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图 3-4 地表沉降量与基坑开挖深度的关系曲线3-4 The relationship between the surface settlement and the excavation depth of foundatio地层损失法实践表明：支护结构后地表沉降、围护墙体侧向变形、基坑坑底抗隆起稳者之间有一定的定量关系，那么，地层损失法利用围护墙体侧向变形相对面积和地表沉降相对应的地层移动面积之间的关系，在由经验假设的地表础上，通过已知的围护墙体侧向变形来求得支护结构后地表沉降其中，围变形可通过有限元法计算得出。性认为基坑工程为短周期性项目，因此在不考虑排水处理的情况下，地表地层移动面积基本与围护墙体侧向变形所相对应的地层移动面积相当，而一点上形成了一定共识。因此，目前研究支护结构后地表沉降的主要方向法的关键就是找到与实际能够相吻合的地表沉降曲线。时空效应估算法

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图 4-1 基坑周边环境平面布置图Fig.4-1 Layout drawing of the surrounding environment of foundation pit3 场区工程地质条件根据钻孔揭露所取得的地质资料，经综合整理，将场地岩土层自上而下划分土(Q4ml)、冲积层(Q4al)、残积层(Qel)、石炭系基岩(C)等四大类，现分述如1、人工填土层（1）：素填土（1），呈灰褐色等色，主要由粘性土及碎石块回填组成，，局部夹为砼板松散状，为新近填土。2、第四系冲积层（2）：该层由淤泥质土、粉质粘土（可塑）、粗砂、粉质粘）组成，现按土性及沉积顺序由上至下分述如下：淤泥质土（2-1）:该层以淤泥质土为主，灰黑色等色，饱和，软塑状，富含腐粉质粘土（2-2）:土性为粉质粘土、粘土，灰黄色等色，湿，可塑状，粘性一
【学位授予单位】：广州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U456.3;TU753;U231

【参考文献】