軟土地區(qū)基坑對下臥隧道變形的影響與控制研究.pdf

1、在城市復雜敏感施工環(huán)境條件下,鄰近隧道基坑發(fā)展趨勢是越來越深、大、近、復雜,基坑設計、施工不當所引起的后果非常嚴重。如何控制基坑施工引起的周圍地層移動、保證隧道運行正常和安全已經(jīng)引起人們越來越多的重視。引起隧道隆起變形的基坑開挖施工過程非常復雜,基坑結構布置情況、基坑加固、基坑開挖施工過程等對隧道隆起變形都有著重要影響,但目前對于此類研究還不是很成熟。本文采用了理論方法、現(xiàn)場試驗和三維數(shù)值模擬分析相結合的方法,對基坑開挖引起的隧道隆起問

2、題進行了系統(tǒng)研究。主要內(nèi)容包括：
　?、裴槍娱_挖卸載引起的下臥隧道隆起變形,提出了可考慮軟土流變特性和隧道剛度影響的解析分析方法。應用Boussinesq解求解基坑開挖卸載應力,采用Mindlin解求解隧道結構抗力引起的土體變形,結合隧道反力引起的隧道自身變形,進行隧道與土體之間作用力和變形的耦合分析,該分析方法可很方便地分析基坑開挖引起的隧道隆起變形的時間效應。在此基礎上基于CAD平臺編制了一套相應分析程序,應用該程序進行了

3、參數(shù)分析,研究了隧道剛度、基坑深度、基坑開挖面積、分塊開挖、基坑與隧道相對距離對下臥隧道隆起的影響規(guī)律。文獻案例的分析結果表明,本方法計算所得的隧道隆起量與實測值比較吻合,反映了下臥隧道在基坑開挖卸載下的位移特性,可應用于類似工程分析。
　?、圃诮馕隼碚摲治龅幕A上,采用三維數(shù)值分析方法,進一步研究了地基加固、基坑圍護結構措施等對控制隧道隆起變形的作用規(guī)律。建立了66個考慮土體、基坑支護體系和隧道結構模型共同作用的三維有限元模型,

4、土體采用修正劍橋模型,分別研究了基坑坑底淺部土體加固、隧道兩側(cè)土體加固、基坑外圍周邊土體加固、基坑分隔墻、隧道隔離墻對減小隧道隆起變形作用的機理。結果表明,地基加固、分隔墻、隔離墻對隧道變形有顯著影響,參數(shù)分析結果給出了控制隧道隆起變形的優(yōu)化建議,為實際工程提供了理論依據(jù)和指導。
　?、轻槍Φ鼗庸毯头指魤Α⒏綦x墻施工引起的隧道變形,通過現(xiàn)場足尺試驗研究了三軸攪拌樁施工的環(huán)境影響機理和控制方法。在基坑現(xiàn)場進行的三軸深層攪拌樁試驗中

5、對攪拌樁單樁、群樁連續(xù)施工引起的超孔隙水壓力擴散和分布規(guī)律進行了研究;建立了超孔隙水壓力增長預測模型。對攪拌樁單樁、群樁施工引起的周邊土體水平位移、深層土體位移影響規(guī)律進行了研究,在由遠及近的攪拌樁群樁施工過程中研究發(fā)現(xiàn)了土體位移的波動效應。根據(jù)攪拌樁施工對周邊環(huán)境影響的機理,提出了控制攪拌樁引起的隧道變形的優(yōu)化施工工藝,現(xiàn)場完成的工程應用驗證了優(yōu)化施工工藝的有效性。
　?、纫劳猩虾|西通道陸家嘴段穿越地鐵二號線的基坑施工方案,應