基坑开挖对基坑下方及基坑侧方变形影响分析

在深圳市桂庙路快速化改造工程施工过程中,前海段下沉式隧道需要采取明挖基坑的方式长距离平行上跨既有的地铁11号线隧道,而基坑开挖会使下卧隧道产生结构变形和附加受力,从而影响隧道的运行安全。借助数值分析软件,对基坑施工过程进行动态模拟,对比分析了不同旋喷桩地基加固情况下基坑开挖对下卧隧道的受力和变形影响。在此基础上,提出了合理的地基加固宽度和深度,把地铁隧道变形控制在规定范围内。最后,通过对现场监测数据的分析,验证了所提地基加固方案能有效控制下卧隧道的变形,并为以后类似工程的设计与施工提供了借鉴和参考。

以上海轨道交通13号线汉中路站为例（基坑开挖深度32.88m）为例，探讨超深基坑开挖对围护结构的变形影响分析。结果表明，所设计的基坑支护结构及采用的施工方法可以有效控制基坑的变形和保护周围环境，围护结构侧向位移符合设计和规范的要求，为以后的超深基坑开挖围护结构形式的选择提供理论依据。

通过建立三维有限元数值模型,分析了双基坑开挖不同施工阶段对已有隧道变形的影响.结果表明:双基坑与邻近隧道平行布置时,隧道会发生较大变形,其水平最大位移比垂直布置时的大10％,且后开挖基坑造成的隧道位移较先开挖基坑变形大7％左右;双基坑与隧道垂直布置时,远隧道基坑开挖对隧道影响极小,隧道变形主要由近隧道基坑开挖决定.针对上述水平布置和垂直布置工况均发现,隧道一侧双基坑开挖施工对隧道的水平位移影响较大,竖向位移约为水平位移的1/10.隧道本身在竖直方向变形为上下向中心挤压,隧道在水平方向上有指向基坑的侧移,同时隧道本身的变形为中心向两侧拉伸,且在开挖基坑中心位置对应处隧道的位移与变形最为明显.

针对上海某项目工程,运用midasgts有限元软件,分析了基坑开挖对侧向及底部近接隧道的位移影响规律。结果显示,基坑开挖主要造成侧向隧道发生水平位移,对竖向位移影响不大,且水平位移随着隧道与基坑间距的增大而减小,减小幅度逐渐变小。对底部隧道主要会引起竖向位移,水平位移可以忽略不计,竖向位移随着隧道与基坑间距的增大而减小,减小幅度呈增大趋势。此外,对基坑周围多管线存在情况进行了安全分区,通过分区对隧道管线进行安全评估,并提出相应的应对措施。

以天津地铁邻近的某广场深基坑工程为背景,基坑东西两侧的围护结构采用邻近建筑物的地下室连续墙,基坑下部有地铁隧道穿越.基坑开挖对邻近既有建筑物和地铁隧道产生变形影响,采用有限元软件midas/gts进行数值模拟.计算结果表明,采用既有建筑地下室侧墙作为基坑围护结构,基坑开挖对该建筑沉降量和倾斜影响较小;开挖对隧道侧向位移影响较大,而对隧道轴向位移影响可以不计,隧道总位移量不影响正常使用.合理利用周围既有建筑物,地下室永久结构作为基坑临时支护结构,能够节约资源和降低成本.

城市化的快速发展促使城市建设中的地铁隧道和基坑工程规模的不断加大,针对城市建筑密集区域存在的基坑开挖对下方地铁隧道产生的环境岩土问题,结合广州地铁珠江新城站区段,参照既有的计算分析的结果,归纳了防止基坑开挖时下方盾构隧道结构变形过大的措施,可供类似工程参考。

58汪大龙：深基坑开挖对周边环境变形影响监测实例2009年第3期（总第89期） 深基坑开挖对周边环境变形影响监测实例 汪大龙 上海岩土工程勘察设计研究院有限公司 【提要】工程建设过程中对施工引起的变形要求越来越严格。本文以实际工程为研究背景，对基坑施 工时周边环境的变形规律进行了详细分析。以期对今后从事类似工程建设提供参考和积累经验。 【关键词】深基坑周边环境变形开挖 1前言 随着城市发展，在有限的城市空间内进行工程建设活动越来越频繁。工程建设的任何过 程都将对周围环境造成变形影响，客观存在的环境条件给工程建设带来了极大的难度，同时 对工程建设提出了更高的技术要求。通过大量工程实践，人们对工程活动中周围地下管线保 护、临近建筑物保护、一般地下设施保护等积累了大量的成功经验。工程建设过程中对施

基坑开挖对邻近地铁变形的影响分析

城市深基坑周边环境日益复杂,深基坑开挖受到更为严格的环境限制,必须使深基坑开挖引起周边建构筑物的变形控制在规范要求及周边建(构)筑物允许范围内.基坑的设计不仅是对围护强度进行控制,还要求与周边环境相结合对变形进行控制.针对复杂的周边环境,应采取合适的围护形式控制对基坑周边老建筑的影响.

近距离基坑开挖对下方既有隧道的影响研究——随着城市交通网络的日渐完善，地下隧道交叉建设的情况越来越多。在保证既有隧道结构安全的前提下，建设新的隧道已成为关注的重要问题之一。文章分析了基坑卸载坑底土体的回弹变形规律，以及隧道衬砌结构在近距离卸载...

以荣超后海大厦基坑工程为背景,分析了该基坑开挖对下方运营隧道的影响,并从土体加固、开挖方法、施工监测等方面,提出了控制隧道变形的措施,保证了地铁隧道的安全运营.

基坑周围环境的保护要求日趋严格,基坑工程近邻地铁车站和隧道的情况亦日益常见。为此,优化基坑开挖方案以控制车站和隧道的变形则至关重要。以天津市某与地铁车站贴建的深基坑工程为背景,采用考虑土体小应变硬化特性的有限元方法,结合3种不同开挖顺序的施工方案,分析两侧基坑开挖对既有车站和隧道变形的影响。计算结果表明,在控制车站和隧道变形方面,对称开挖的施工方案最优,合理制定两侧基坑开挖的顺序能有效控制车站和隧道的水平位移,但对隧道沉降的控制效果不明显;非对称开挖时,先施工小基坑优于先施工大基坑。

为了更合理和快捷地评估基坑施工对邻近已建地铁隧道的影响,将隧道视为弹性的地下连续梁来分析隧道本身的受力和变形,推导了隧道与周围土体相互作用的有限元耦合平衡方程,并引入弹性半空间层状模型来分析基坑卸载对土体和隧道变形性能的影响,建立了层状地基中基坑开挖对邻近隧道影响的耦合分析方法;然后,将提出方法与两阶段方法进行了算例对比,并结合离心机试验结果和工程实测数据进行了验证。研究发现,与两阶段方法相比,耦合方法在能反映出非均质层状地基土体的应力和应变集中（或扩散）现象,不仅具有更好的计算精度,而且减少了计算参数的数量;提出方法的理论计算值与离心试验结果基本一致,与工程实测变形数据基本吻合,验证了方法的有效性;通过工程实际应用得出的一些有益结论,可为合理制定城市基坑施工对邻近隧道影响的保护措施提供一定的理论依据。

为了更合理和快捷地评估基坑施工对邻近已建地铁隧道的影响,将隧道视为弹性的地下连续梁来分析隧道本身的受力和变形,推导了隧道与周围土体相互作用的有限元耦合平衡方程,并引入弹性半空间层状模型来分析基坑卸载对土体和隧道变形性能的影响,建立了层状地基中基坑开挖对邻近隧道影响的耦合分析方法;然后,将提出方法与两阶段方法进行了算例对比,并结合离心机试验结果和工程实测数据进行了验证。研究发现,与两阶段方法相比,耦合方法在能反映出非均质层状地基土体的应力和应变集中(或扩散)现象,不仅具有更好的计算精度,而且减少了计算参数的数量;提出方法的理论计算值与离心试验结果基本一致,与工程实测变形数据基本吻合,验证了方法的有效性;通过工程实际应用得出的一些有益结论,可为合理制定城市基坑施工对邻近隧道影响的保护措施提供一定的理论依据。

深基坑开挖可能引起围护结构及周围土体的变形。以上海长江西路越江隧道新建工程为例,根据实际土层分布建立基坑体系的几何模型,使用mohr-coulomb模型表征土的本构关系,基坑开挖采用分步开挖方式,使用有限元分析软件abaqus进行基坑开挖过程的数值模拟,分析基坑施工过程中地下连续墙水平位移与周围地表沉降的变化特征,对比研究了现场监测数据与数值模拟结果。结果表明:基坑开挖导致地下连续墙水平位移增大51%,基坑开挖工程中应注意不同位置基坑施工对环境的影响;基坑开挖对周围地表最大影响位置是距基坑边0.5倍开挖深度处。

为提升地铁盾构隧道的防灾减灾能力,以北京某典型地铁隧道及其邻域基坑工程为例,应用数值模拟的方法,对建筑物施工全过程中,下方地铁隧道的变形动态响应进行研究。结果表明:建筑基坑位于地铁隧道上方施工时,应对地铁隧道的竖向位移加密监测,在基坑施工变形影响区范围内,随着基坑与盾构隧道水平距离的增加,竖向位移逐步减小而水平位移逐步增加,应对盾构隧道围岩的深层水平位移进行加密监测；建筑基坑施工全过程中,下方地铁盾构隧道竖向位移及水平位移的峰值均出现在基坑土方开挖卸荷完成阶段,此时,应快速封闭建筑物结构底板,避免造成更大的影响；建筑基坑位于地铁隧道上方施工时,地铁隧道的竖向位移及水平位移均呈对称分布,在建筑基坑施工影响区范围内,随着基坑与地铁隧道水平距离的增加,盾构隧道逐步发生朝向基坑方向的扭转。

为明确基坑开挖过程中邻近隧道的力学响应特征,利用有限元数值模拟软件,对隧道管片的变形和内力进行分析,通过控制开挖过程中水头和水压力的变化,分析基坑开挖过程中地下水渗流对邻近隧道的影响。结果表明:基坑开挖会导致邻近隧道的变形和内力变化,考虑地下水渗流作用时隧道的变形和内力会显著增加,并且随着基坑开挖深度的增加,隧道管片的变形和内力也随之增大。

结合某临近在建地铁的深基坑项目,分析周边环境,确定临地铁车站侧采用放坡、悬臂桩作为基坑支护体系,其余侧采用放坡、桩撑、桩锚的支护形式。通过大型有限元分析软件迈达斯gts/nx对在建地铁在基坑开挖的最不利位置进行分析,可知基坑施工开挖对在建地铁的影响变形都在可控制范围内,设计方案是安全可靠的,对其他类似工程具有参考意义。

基坑工程会对周边环境造成影响。论文以临近武汉地铁二号线某停车场出入线隧道两侧的基坑工程为例,介绍了基坑开挖过程中临近基坑部分隧道出现的侧移、沉降及其原因,为类似工程优化设计和施工提供了有益的参考和借鉴。

基坑开挖卸荷影响深度分析——目前在基坑设计与计算中，大多只是凭借经验来选取卸荷影响深度．该文通过大量的卸荷应力路径试验，模拟了基坑开挖时坑底被动区土体的受力过程，分析了竖向卸荷条件下土体竖向变形及侧应力的变化．通过对坑底被动区土体回弹应变和侧...

以上跨武汉轨道交通3号线盾构区间隧道的基坑工程为背景,运用midas/gts软件建立三维数值分析模型,对基坑施工全过程进行动态模拟,分析基坑施工对区间隧道的影响及其控制措施。计算结果表明,基坑开挖不可避免地带动坑底土体发生变动,引起土体中隧道上浮;考虑城市轨道交通既有线隧道变形控制指标较施工隧道更为严苛,因此建议基坑开挖须在盾构区间隧道铺轨之前完成。

基坑坑内加固对基坑变形影响分析——从加固体的受力分析入手，对其作用机理及其影响因素进行了分析和探讨，并通过工程实例进行了验证，可见在基坑支护设计中，根据现场实际情况，采用合适的坑内加固形式有着重要的意义。