基于地層損失比隧道開(kāi)挖對(duì)臨近群樁影響DCM方法

針對(duì)廈門(mén)市仙岳路至演武大橋某隧道工程開(kāi)挖過(guò)程中引起臨近建筑物墻壁產(chǎn)生裂縫及窗戶(hù)玻璃被振動(dòng)破壞的現(xiàn)象,結(jié)合爆破參數(shù)和振動(dòng)速度的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),對(duì)該建筑物做出安全評(píng)價(jià)。分析了可能產(chǎn)生破壞的原因,指出爆破施工中隨時(shí)視現(xiàn)場(chǎng)情況調(diào)整爆破參數(shù)和考慮影響建筑物安全評(píng)估多種因素的一些建議。

為分析不同地層條件下盾構(gòu)法開(kāi)挖隧道對(duì)土層的擾動(dòng)情況,采用flac3d模擬了黏土和砂土兩種地層盾構(gòu)法開(kāi)挖后土層的變形情況.結(jié)果表明,砂土地層中采用盾構(gòu)法開(kāi)挖隧道對(duì)土層擾動(dòng)較大,黏土地層中擾動(dòng)相對(duì)較小,基于模擬結(jié)果提出了兩種土層下盾構(gòu)施工要點(diǎn),可供相關(guān)工程參考.

本文通過(guò)有限元數(shù)值模擬分析盾構(gòu)隧道施工對(duì)臨近群樁基礎(chǔ)的影響,以實(shí)際工程為依托,建立三維數(shù)值仿真模型,研究結(jié)果表明：（1）在隧道開(kāi)挖完成后,臨近橋梁樁基礎(chǔ)極限承載力下降了5.7%;（2）盾構(gòu)隧道開(kāi)挖下地表沉降最大為3.99mm,對(duì)臨近建筑物有一定影響;（3）各工況下,隧道開(kāi)挖前后樁頂沉降差為0.24~0.31mm,即由隧道掘進(jìn)施工引起的樁基礎(chǔ)的附加沉降較小,不會(huì)引起橋梁上部結(jié)構(gòu)內(nèi)力明顯的變化。

隨著城市建設(shè)的發(fā)展，深基坑與隧道工程的數(shù)量明顯增多，基坑的開(kāi)挖必將對(duì)臨近隧道產(chǎn)生影響。以某既有地鐵盾構(gòu)區(qū)間與臨近基坑工程為例，運(yùn)用midas軟件對(duì)基坑施工過(guò)程中對(duì)隧道變形影響進(jìn)行模擬，并給出了施工措施建議。結(jié)果表明：基坑開(kāi)挖會(huì)引起隧道產(chǎn)生變形，變形規(guī)律也與基坑距離遠(yuǎn)近密切相關(guān)。

以不同埋深雙隧道、不同開(kāi)挖順序?qū)εR近地埋管線(xiàn)的影響為研究目的,在離心模型試驗(yàn)中同時(shí)考慮隧道開(kāi)挖所致地層損失效應(yīng)和質(zhì)量損失效應(yīng),并采用考慮土體非線(xiàn)性小應(yīng)變特性的hp(hypoplasticity亞塑性)模型和基于地層損失比的位移控制法進(jìn)行有限元模擬分析.研究結(jié)果表明,不同埋深雙隧道、不同開(kāi)挖順序?qū)Φ乇沓两?、管線(xiàn)沉降及管線(xiàn)彎曲應(yīng)變的影響較大.雙隧道開(kāi)挖完成后管線(xiàn)下凸區(qū)(管線(xiàn)底部受拉區(qū))分布范圍為-2.5dt～1.5dt(dt為隧道外徑),且管線(xiàn)下凸區(qū)最大彎曲應(yīng)變約為管線(xiàn)上凸區(qū)(管線(xiàn)底部受壓區(qū))最大彎曲應(yīng)變的2倍.不應(yīng)簡(jiǎn)單采用疊加原理對(duì)不同埋深先后開(kāi)挖雙隧道所致地表沉降、管線(xiàn)沉降及管線(xiàn)彎曲應(yīng)變進(jìn)行預(yù)測(cè),應(yīng)合理考慮后繼隧道開(kāi)挖所致土體的累積剪切應(yīng)變及管-土相對(duì)剛度對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果的影響.

鄰近地鐵深基坑施工必將影響隧道結(jié)構(gòu)安全；文中結(jié)合地鐵保護(hù)區(qū)域內(nèi)深基坑開(kāi)挖及相關(guān)隧道變形數(shù)據(jù)；進(jìn)行實(shí)例分析；以期為類(lèi)似地鐵監(jiān)測(cè)項(xiàng)目提供借鑒和參考.

本文以上海某深大基坑開(kāi)挖工程為例,詳盡闡述了其控制地鐵隧道變形的相關(guān)技術(shù)措施和地鐵監(jiān)護(hù)管理經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)結(jié)合隧道變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),就基坑開(kāi)挖對(duì)臨近地鐵隧道的影響進(jìn)行了分析。通過(guò)采用遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)、隧道內(nèi)沉降位移自動(dòng)化監(jiān)測(cè)等手段,以及采取嚴(yán)格的地鐵隧道變形保護(hù)措施,對(duì)基坑開(kāi)挖施工全過(guò)程進(jìn)行了有效的監(jiān)控。在基坑開(kāi)挖期間,隧道結(jié)構(gòu)的沉降變形控制在安全范圍,確保了地鐵結(jié)構(gòu)及運(yùn)營(yíng)安全。相關(guān)研究成果可供地鐵監(jiān)護(hù)借鑒、參考。

建立了基坑開(kāi)挖條件下考慮上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)與巖土體共同作用數(shù)值分析模型，探討了基坑開(kāi)挖對(duì)臨近建筑物位移和內(nèi)力影響的規(guī)律。

預(yù)測(cè)隧道開(kāi)挖對(duì)鄰近樁基產(chǎn)生的附件內(nèi)力和變形對(duì)隧道建設(shè)具有重要意義.傳統(tǒng)彈性地基梁法忽略了相鄰樁-土界面單元的相互作用和樁-土界面的塑性變形,其預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)際有較大出入.基于mindlin解考慮樁-土界面單元相互作用,假設(shè)樁-土界面為理想彈塑性體,根據(jù)摩爾庫(kù)侖準(zhǔn)則得出樁側(cè)土體的極限剪應(yīng)力和極限土壓力,可由本構(gòu)方程得出隧道開(kāi)挖引起的樁基附加內(nèi)力和變形的塑性解.將該方法得到的塑性解與離心試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證了該方法的合理性.新方法考慮了樁身相鄰樁-土界面單元的相互作用,得到的附加變形較傳統(tǒng)地基梁解大.最后,討論了樁-土界面塑性變形對(duì)樁基附加內(nèi)力及變形的影響,由于不考慮樁-土界面塑性變形,導(dǎo)致樁基附加內(nèi)力和變形產(chǎn)生較大偏差,并且隨著地層損失率增加,偏差增大.

以實(shí)際工程為例,形象地模擬了隧道施工和橋梁距離較近時(shí)的動(dòng)態(tài),對(duì)橋面板豎向應(yīng)力變化以及橋面板豎向和橋墩的豎向位移情況進(jìn)行了詳盡的分析,有效降低了施工過(guò)程對(duì)臨近橋梁產(chǎn)生的影響。

基坑施工監(jiān)控對(duì)臨近地鐵隧道影響分析 摘要:本文以上海某深大基坑開(kāi)挖工程為例，詳盡闡述了其控制地鐵隧道變形的相關(guān)技術(shù)措施和地鐵監(jiān)護(hù) 管理經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)結(jié)合隧道變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，就基坑開(kāi)挖對(duì)臨近地鐵隧道的影響進(jìn)行了分析。通過(guò)采用遠(yuǎn)程監(jiān) 控系統(tǒng)、隧道內(nèi)沉降位移自動(dòng)化監(jiān)測(cè)等手段，以及采取嚴(yán)格的地鐵隧道變形保護(hù)措施，對(duì)基坑開(kāi)挖施工全 過(guò)程進(jìn)行了有效的監(jiān)控。在基坑開(kāi)挖期間，隧道結(jié)構(gòu)的沉降變形控制在安全范圍，確保了地鐵結(jié)構(gòu)及運(yùn)營(yíng) 安全。相關(guān)研究成果可供地鐵監(jiān)護(hù)借鑒、參考。 關(guān)鍵詞:深大基坑;隧道變形;技術(shù)措施;監(jiān)護(hù)管理 1引言 上海區(qū)間隧道一般覆土深度在7～25m，多位于②～⑦1層，所處地層多屬于淤泥質(zhì)軟粘土層，該 類(lèi)土層具有明顯“高含水量、高靈敏度、高壓縮性、低密度、低強(qiáng)度、低滲透性”等特性，見(jiàn)表1示。其顯 著特點(diǎn)就是，土層一經(jīng)擾動(dòng)，其強(qiáng)度明顯降低，且會(huì)在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)

通過(guò)與兩階段分析方法的對(duì)比,表明所采用的三維整體數(shù)值分析方法能夠有效地模擬隧道施工對(duì)臨近樁基的影響。在此基礎(chǔ)上建立三維彈塑性模型,模擬實(shí)際的施工過(guò)程,從整體上研究黏性土地基中樁–土–隧道三者間的作用特征。計(jì)算結(jié)果表明:隧道施工對(duì)臨近樁基影響顯著,樁體的變形和受力性態(tài)不僅與隧道施工工況有關(guān),而且也與樁基的位置、長(zhǎng)度和數(shù)目緊密相關(guān);樁基的存在改善局部區(qū)域內(nèi)土體的受力狀態(tài),但也加劇此處土體的變形;樁體沿隧道軸線(xiàn)方向的彎矩?cái)?shù)值較大且分布曲折,長(zhǎng)樁尤為明顯;群樁可以顯著提高隧道施工過(guò)程中樁體的受力性能。

盾構(gòu)隧道施工對(duì)臨近樁基影響數(shù)值分析——以上海軌道交通七號(hào)線(xiàn)下穿明珠線(xiàn)盾構(gòu)施工為依托，通過(guò)采用摩爾-庫(kù)倫彈塑性屈服準(zhǔn)則，建立二維有限元數(shù)值模型，研究上海軌道交通七號(hào)線(xiàn)盾構(gòu)隧道開(kāi)挖對(duì)鄰近樁基的影響。數(shù)值模擬結(jié)果表明：當(dāng)盾構(gòu)土倉(cāng)壓力控制在0．28-0．3...

為研究隧道開(kāi)挖對(duì)臨近邊坡的穩(wěn)定性影響,以實(shí)際隧道為研究對(duì)象,采用有限元flac3d軟件計(jì)算邊坡開(kāi)挖前后的邊坡的穩(wěn)定性分析。研究得出:開(kāi)挖前與開(kāi)挖后的邊坡安全系數(shù)均為2.16,開(kāi)挖前、后的塑性區(qū),變化不大。由開(kāi)挖前后的安全系數(shù)與塑性區(qū)可知隧道開(kāi)挖對(duì)臨近邊坡的穩(wěn)定性沒(méi)有影響。對(duì)隧道臨近邊坡用噴射混凝土方法進(jìn)行支護(hù),支護(hù)后的臨近邊坡安全系數(shù)達(dá)到了3.2,未產(chǎn)生新的塑性區(qū),表明采用噴射混凝土邊坡支護(hù)是有效的。

針對(duì)成都地區(qū)某大斷面隧道臨近既有立交橋樁基的設(shè)計(jì)和施工方案,運(yùn)用有限差分法,建立三維模型模擬施工過(guò)程。以臨近隧道的地面、隔離樁、主橋樁、匝道樁為研究對(duì)象,分析了地表沉降量與各樁基位移變化規(guī)律,進(jìn)而判斷按照所用隧道設(shè)計(jì)和施工方案施工時(shí)能否確保臨近立交橋結(jié)構(gòu)的安全。研究結(jié)果表明:地表沉降量最大值為13mm,沉降范圍為隧道軸線(xiàn)兩側(cè)8m以?xún)?nèi);右側(cè)6.5m處主橋樁樁頂沉降量最大,為4.7mm。由于各樁基位移值均在允許范圍內(nèi),且安全系數(shù)均滿(mǎn)足規(guī)范要求,故按照該設(shè)計(jì)和施工方案施工能夠確保臨近立交橋結(jié)構(gòu)的安全。

以上海軌道交通七號(hào)線(xiàn)下穿明珠線(xiàn)盾構(gòu)施工為依托,通過(guò)采用摩爾-庫(kù)倫彈塑性屈服準(zhǔn)則,建立二維有限元數(shù)值模型,研究上海軌道交通七號(hào)線(xiàn)盾構(gòu)隧道開(kāi)挖對(duì)鄰近樁基的影響。數(shù)值模擬結(jié)果表明:當(dāng)盾構(gòu)土倉(cāng)壓力控制在0.28~0.34mpa,同步注漿壓力控制在0.26~0.32mpa的情況下,盾構(gòu)推進(jìn)能保證樁基的安全。

采用兩階段分析方法,提出隧道施工對(duì)群樁水平位移和內(nèi)力影響的簡(jiǎn)化解析計(jì)算方法:第一階段采用loganathan解析解估算隧道開(kāi)挖引起的土體水平自由位移場(chǎng),第二階段首先基于winkler地基模型把樁視作彈性地基梁,將自由土體位移施加于樁并建立單樁水平位移控制方程,然后應(yīng)用簡(jiǎn)化mindlin方程,考慮被動(dòng)群樁的樁-樁相互影響,計(jì)算被動(dòng)群樁的遮攔效應(yīng),最后得到隧道開(kāi)挖對(duì)被動(dòng)群樁的影響,并與邊界元法分析結(jié)果及工程實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,得到了較好的一致性。

以重慶軌道環(huán)線(xiàn)區(qū)間隧道下穿既有結(jié)構(gòu)為背景,利用數(shù)值分析與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)相結(jié)合的方法,對(duì)復(fù)合地層雙線(xiàn)tbm隧道施工影響下圍巖及既有結(jié)構(gòu)的變形進(jìn)行了深入研究.數(shù)值計(jì)算結(jié)果表明,右線(xiàn)開(kāi)挖引起的建筑物沉降遠(yuǎn)大于左線(xiàn)引起的沉降,隧道施工對(duì)既有結(jié)構(gòu)的沉降影響與沉降槽寬度有關(guān).tbm施工對(duì)建筑物樁基的變形受力影響與其距隧道中線(xiàn)距離密切相關(guān),離隧道中線(xiàn)越近,樁基沉降越大;不同圍巖區(qū)域樁身軸力變化趨勢(shì)也不相同,主要與樁身周邊土體相對(duì)豎向位移有關(guān).現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)結(jié)果表明,受地層差異及既有結(jié)構(gòu)剛度的影響,雙線(xiàn)地表沉降呈偏態(tài)的單凹槽狀.tbm到達(dá)前,建筑物向遠(yuǎn)離隧道方向傾斜,隧道下穿過(guò)程及下穿后,建筑物向隧道方向傾斜.綜合數(shù)值計(jì)算結(jié)果和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù),二者所反映的規(guī)律基本相同,為今后tbm在類(lèi)似工程環(huán)境中的應(yīng)用提供借鑒.

基坑開(kāi)挖過(guò)程中,由于地層應(yīng)力釋放必然會(huì)引起地層初始應(yīng)力狀態(tài)的變化,基坑外側(cè)的土壓力發(fā)生變化,基坑坑底一定范圍內(nèi)的地層發(fā)生回彈,地層的回彈對(duì)下臥已運(yùn)營(yíng)地鐵隧道產(chǎn)生\"上浮\"的作用,使其產(chǎn)生豎向的上抬變形以及水平方向的收斂變形,本文通過(guò)對(duì)西安地鐵3號(hào)線(xiàn)沿線(xiàn)某項(xiàng)目基坑開(kāi)挖、回筑對(duì)地鐵暗挖隧道的影響進(jìn)行二維及三維有限元分析,評(píng)價(jià)項(xiàng)目的實(shí)施對(duì)既有隧道結(jié)構(gòu)的影響,以期所的結(jié)論為選用合理的開(kāi)挖方案、開(kāi)挖順序和必要的輔助施工保護(hù)措施提供指導(dǎo)和幫助.

運(yùn)營(yíng)期間的地鐵區(qū)間隧道允許變形較小,當(dāng)周邊基坑開(kāi)挖后土體卸載,應(yīng)力重新分布,使得區(qū)間結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變形甚至不均勻變形,進(jìn)而影響區(qū)間的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和安全性。通過(guò)數(shù)值模擬,分析了基坑開(kāi)挖過(guò)程中基坑的整體變形和相鄰地鐵區(qū)間的變形并對(duì)臨近運(yùn)營(yíng)地鐵的基坑工程的施工方案、設(shè)計(jì)及地鐵運(yùn)營(yíng)管理提出了指導(dǎo)性意見(jiàn)。

選擇廣州地鐵5號(hào)線(xiàn)沿線(xiàn)某房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)公司的5017地塊物業(yè)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目為實(shí)例,從工程水文地質(zhì)條件入手,利用三維有限元技術(shù),針對(duì)基坑施工和開(kāi)挖的全過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬,得出各階段隧道結(jié)構(gòu)的變形情況,并對(duì)設(shè)計(jì)方案提出建議與意見(jiàn)。

基坑開(kāi)挖施工對(duì)臨近地鐵影響的實(shí)測(cè)分析——鄰近地鐵深基坑施工將導(dǎo)致隧道位移，甚至影響到運(yùn)營(yíng)安全。通過(guò)對(duì)某深基坑施工監(jiān)測(cè)結(jié)果得出在各階段施工過(guò)程中，必須及時(shí)進(jìn)行支撐和隧道位稱(chēng)特點(diǎn)的監(jiān)測(cè)，提出若干結(jié)論及建議。