基坑开挖对临近地铁隧道影响的两阶段分析方法-岩土力学.pdfVIP

第32 卷第7 期 岩 土 力 学 Vol.32 No. 7 2011 年7 月 Rock and Soil Mechanics Jul. 2011 文章编号：1000－7598 (2011) 07 －2085 －08 基坑开挖对临近地铁隧道影响的两阶段分析方法 1, 2, 3 1 4 张治国 ，张孟喜 ，王卫东 （1. 上海大学 土木工程系，上海 200072 ；2. 同济大学 地下建筑与工程系，上海 200092 ； 3. 上海市应用数学和力学研究所，上海 200072 ；4. 华东建筑设计研究院有限公司，上海 200002 ） 摘 要：城市高层建筑施工中进行基坑开挖必然引起周围地层移动，从而造成临近地铁隧道纵向不均匀沉降，最终对地铁正 常运营产生严重影响。针对目前该领域存在的三维有限元建模复杂及计算耗时的缺点，考虑基坑开挖引起的坑底和四周坑壁 土体同时卸荷产生的影响，提出了基坑开挖对临近地铁隧道纵向变形影响的两阶段分析方法。首先计算基坑开挖作用在地铁 隧道上的附加荷载，然后基于Winkler 地基模型建立地铁隧道纵向变形影响的基本微分方程，根据Galerkin 方法将该方程转 换为一维有限元方程进行计算，同时研究了不同隧道埋深、距离基坑开挖现场远近、不同地基土质和不同隧道外径等因素对 隧道纵向变形的影响。结合大型三维有限元数值模拟以及现场实测数据将计算结果进行了对比，得到较好的一致性。成果可 为合理制定基坑开挖对临近地铁隧道的保护措施提供一定的理论依据。 关 键 词：基坑开挖；地铁隧道；纵向变形；Galerkin 方法；两阶段分析方法 中图分类号：U 452 文献标识码：A Two-stage method for analyzing effects on adjacent metro tunnels due to foundation pit excavation 1, 2, 3 1 4 ZHANG Zhi-guo ，ZHANG Meng-xi ，WANG Wei-dong （1. Department of Civil Engineering, Shanghai University, Shanghai 200072, China; 2. Departm