深基坑开挖对邻近隧道变形影响的数值模拟分析-路基工程.pdf

朱得海：深基坑开挖对邻近隧道变形影响的数值模拟分析 ·１９５· ＤＯＩ：１０．１３３７９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００３８８２５．２０１８．０６．４１ 深基坑开挖对邻近隧道变形影响的数值模拟分析 朱得海 （中城建第五工程局集团有限公司，北京　１０００４１） 摘　要：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。 关键词：深基坑开挖；近接隧道；数值模拟；位移影响；安全分区 中图分类号：Ｕ４５１ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００３－８８２５（２０１８）０６－０１９５－０５ ０　引言 １　工程概况 随着城市地下铁路和地下管线的大规模建设， 本工程为上海某工程改扩建项目，新建总建筑 ２ ２ 基坑工程位于地铁区间或管线一侧已成为新问题。 面积８４８３８ｍ，其中地上建筑面积６３１７０ｍ，地下 ２ 例如上海市闸北区大宁商业中心基坑东侧维护体距 建筑面积２１６６８ｍ，基坑平面示意，见图１。 ［１］ 离已运行的地铁隧道的最小净距为５４５ｍ ，因 此，分析基坑的施工对于近接隧道管线变形的影响， 从而进行安全分区对于保障既有隧道的结构安全具 有重要的意义。目前，国内外学者已经开展了相关 研究并取得了一定的成果。 刘庭金［２］通过分析基坑开挖引起近接隧道变形 的监测结果，研究了卸载引起隧道纵向变形的时空 效应规律。 ［３］ 图１　基坑平面示意 陈郁等 由Ｍｉｎｄｌｉｎ经典理论解推导出由于开挖 卸荷引起隧道结构的附加应力，进而通过弹性地基 北侧地下室外边线（地墙外边线）距红线５ｍ， 梁理论求算隧道隆起的定量计算方法等。 红线外为浦东大道，道路下分布有大量管线，最近 在基坑开挖中无法避免会对周围建（构）物产生 管线距基坑６２ｍ。浦东大道规划中有东西通道及轨 ［４］ 影响。而已运营地地铁线路对变形要求极为严格 ， 道交通１４号线，本工程基坑距离规划区间隧道最近 ［５］ 结构最大位移不超过２０ｍｍ。杨挺等 给出设计的 处为２０６ｍ，见表１。 要求是盾构隧道绝对最大沉降不超过 １５ｍｍ，盾构 表１　基坑周围管线分布信息 隧道最大隆起量不超过１０ｍｍ。 距离地墙外 距离地墙外 基于以上研究成果，运用ＭＩＤＡＳＧＴＳ有限元分 名称 边线距离／ｍ 名称 边线距离／ｍ 析软件对深基坑施工对近接隧道的变形影响进行了 给水 ６．２ 广播电视 ２３．３ 数值分析，并对近接既有隧道管线进行安全分区， 配水