基坑施工對鄰近地鐵車站和區(qū)間隧道影響分析

地鐵隧道施工對鄰近隧道和其他既有結(jié)構(gòu)的影響問題是城市軌道交通建設(shè)中的常見問題.廣州市某地鐵車站由多個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,分析隧道群施工對鄰近道路橋梁樁基的影響方式和影響水平,從而為設(shè)計與施工提供依據(jù).計算分析表明:①可通過較簡單的模型來模擬較復(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)度特征可能會比隧道埋深對地表下沉和橋樁變位造成更顯著的影響,在此情況下,對隧道邊墻及附近地層的支護(hù)和加固與對隧道拱部的支護(hù)和加固同樣重要;③相對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.

廈門軌道交通1號線呂厝車站附屬結(jié)構(gòu)7號出入口與既有福隆國際地下室僅2．54m距離。通過對7號出入口基坑開挖施工過程進(jìn)行有限元計算分析，對設(shè)計方案的合理性進(jìn)行了驗證，對類似地鐵項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)營地鐵車站的深基坑施工的數(shù)值模型。通過模擬深基坑的施工,分析了基坑自身的變形特性和其對鄰近運(yùn)營地鐵車站的影響。根據(jù)計算結(jié)果進(jìn)一步提出了對運(yùn)營車站的保護(hù)措施,并通過數(shù)值分析,驗證了保護(hù)措施的有效性。

在深基坑工程施工中,基坑降水開挖會使得周圍土體產(chǎn)生沉降。特別是當(dāng)基坑鄰近既有地鐵區(qū)間隧道時,其開挖過程對隧道變形的影響更應(yīng)得到重視。以沈陽地鐵二號線鄰近的恒隆廣場深基坑工程為背景,通過有限差分軟件flac3d進(jìn)行數(shù)值模擬。結(jié)果表明:富水砂層地質(zhì)條件下,降水開挖后地表沉降整體值并不是很大;通過不考慮流固耦合和考慮流固耦合的對比分析,得出不能忽視降水對周圍土體擾動及區(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,要著重對與基坑距離最近的右線隧道進(jìn)行監(jiān)測。

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

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

地鐵車站基坑施工對鄰近建構(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)展立體交通是我國當(dāng)前城市交通發(fā)展的趨勢,因此,地鐵作為一項重要的緩解城市擁堵的交通工具,在我國各大城市進(jìn)行大規(guī)模的施工中,在地鐵建設(shè)過程中,地鐵車站的基坑難免會對周圍建筑物產(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)致基坑周圍土體的變形沉降,對周圍的建筑物產(chǎn)生一定的影響,因此,在進(jìn)行地鐵建設(shè)中需要對建筑物周圍的安全做好充分的保護(hù)措施,保障基坑開挖過程中的安全性。

為確保地鐵車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,可通過不斷調(diào)整設(shè)計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目在我國快速興建,地鐵及輕軌沿線土地開發(fā)項目迅速增加,而大量新建建筑深基坑工程位于地鐵車站和隧道附近或地鐵保護(hù)范圍內(nèi),使得地鐵車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:地鐵車站最大位移及回彈變形符合控制要求,單側(cè)深基坑開挖引起地鐵車站結(jié)構(gòu)剛體位移及結(jié)構(gòu)應(yīng)力改變,而地鐵車站對深基坑開挖產(chǎn)生的土體位移傳遞具有一定阻礙作用。最后建議對于地鐵車站及隧道受臨近深基坑工程影響的數(shù)值仿真分析,應(yīng)考慮周邊土地開發(fā)未來高層規(guī)劃,綜合考慮不同時期多個深基坑工程開挖卸荷及長時間降水對地鐵車站或隧道的內(nèi)力及變形影響。

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

為預(yù)測某大廈深基坑施工對鄰近地鐵隧道的影響,首先計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、半理論的方法對地鐵隧道處土體的水平位移和豎向位移進(jìn)行計算,以此來保守估計地鐵隧道的結(jié)構(gòu)變形。

以鄭州地區(qū)某臨近運(yùn)營地鐵區(qū)間隧道的基坑開挖為工程背景,采用數(shù)值計算方法,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算模型,分析了建筑基坑開挖對既有地鐵區(qū)間隧道的受力和變形的影響,并對區(qū)間隧道安全性進(jìn)行了評價。結(jié)果表明:隨著基坑分步開挖的進(jìn)行,隧道各點的豎向、水平向位移都在不斷的增加,最后開挖步增長速度尤為明顯；開挖結(jié)束時,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)間隧道近接施工項目為背景,利用有限元方法,分析了建筑基坑開挖對既有地鐵區(qū)間隧道的受力和變形的影響.結(jié)果表明:建筑基坑施工過程中隧道發(fā)生變形,整個開挖過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;基坑開挖過程中地鐵區(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.

地鐵車站基坑施工對既有盾構(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：自然科學(xué)版 英文刊名：journalofhenanpolytechnicuniversity 年，卷(期)：2011,30(3) 本文讀者也讀過(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[會議論文]- 2.馮山群.項彥勇地鐵車站結(jié)構(gòu)施工對上部密貼公路隧道結(jié)構(gòu)變形影響的數(shù)值分析[會議論文]-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算與分析[會議論文]-2010 4.趙志強(qiáng).張冬梅

針對北京地鐵五號線既有盾構(gòu)隧道和北新橋地鐵車站基坑的相互作用問題,運(yùn)用an-sys有限元軟件的基本理論知識,結(jié)合場地的水文地質(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)行了施工過程的模擬,通過對結(jié)果的對比和分析,可以清楚地了解到在不同施工狀態(tài)下,基坑周圍土體、支護(hù)結(jié)構(gòu)及既有盾構(gòu)隧道之間相互作用的過程和機(jī)理,以及由此引起的隧道變形的分布與變化規(guī)律.

鄰近地鐵深基坑開挖會引起地鐵結(jié)構(gòu)變形,影響地鐵運(yùn)營安全,因此在設(shè)計階段應(yīng)對基坑圍護(hù)方案進(jìn)行有效地分析。文章以某緊鄰地鐵車站基坑工程為研究對象,利用plaxis有限元軟件對深基坑的開挖過程進(jìn)行模擬,分析了基坑開挖對地鐵車站結(jié)構(gòu)變形及基坑周圍地表沉降的影響,提出針對措施及建議。

基于武漢地鐵3號線王宗區(qū)間隧道和龍陽大道高架橋平行施工情況,對緊鄰地鐵隧道的高架橋橋臺樁基施工過程進(jìn)行數(shù)值模擬分析,研究龍陽大道立交橋橋臺樁基施工對已完成初期支護(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,保證了高架橋橋臺樁基施工和鄰近地鐵區(qū)間隧道的安全。

為研究基坑對鄰近既有地鐵盾構(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,通過有限元數(shù)值模擬,對既有地鐵盾構(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)計和施工提供參考.

考慮到在地鐵隧道附近進(jìn)行深基坑開挖必然會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)合廣州的一個具體深基坑開挖工程實例,根據(jù)開挖工況與隧道監(jiān)測數(shù)據(jù)分析了影響隧道的主要因素,得出了一些對類似工程有益結(jié)論。

以某軟土地區(qū)鄰近地鐵車站及盾構(gòu)隧道的雙側(cè)深基坑工程為背景,運(yùn)用abaqus數(shù)值計算軟件對鄰近地鐵車站及盾構(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)深基坑施工過程對基坑坑內(nèi)土體隆起與坑外土體沉降的影響,分析了雙側(cè)深基坑施工過程中地鐵車站及盾構(gòu)隧道變形情況,得出地鐵車站及盾構(gòu)隧道變形規(guī)律。計算結(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；車站豎向位移最大值發(fā)生在a1區(qū)開挖至坑底工況,最大值為6.8mm,而車站水平位移最大值為7.6mm；彎矩累計增量最大值155.9kn·m/m,經(jīng)計算,施工過程對車站主體結(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)開挖至坑底工況。

在運(yùn)營地鐵車站周邊進(jìn)行基坑開挖,無疑會對車站結(jié)構(gòu)的變形產(chǎn)生影響.為確保鄰近地鐵車站的正常運(yùn)營,運(yùn)用plaxis軟件建立平面數(shù)值分析模型模擬實際基坑開挖過程,研究了世博軸深大基坑工程開挖對鄰近耀華路地鐵車站水平、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)營車站的變形情況.計算結(jié)果表明,在基坑開挖過程中,運(yùn)營車站豎向隆起量先增加后減少,而水平變形不斷增加.運(yùn)營車站豎向、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.