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基坑开挖对下卧隧道影响的数值模拟分析

时间:2022-10-21 12:24:03 来源:网友投稿

zoޛ)j馑K�-8^xm5^NiiRpuNwnw^vmӟ]uvwxyiivmiiomY}fRp?9?对照图4中的序号按如下顺序依次开挖①→13 14→①→14 15→③→26 27→④→18 22 24→⑤→23 25→⑥→21→⑦→⑩11→⑧→16→⑨→17→20 19

通过对数值计算结果的整理分析,把隧道在两种基坑开挖方案下随着开挖步的增加的最大竖向位移变化情况汇总,见表2。

从表2可以看出,两种方案下的隧道最大竖向位移都随着开挖步的增加而增加,而且最终位移大致在隧道变形限值范围之内。在没有采取其他控制措施的情况下,方案一中前10个开挖步是核心区土方的开挖,隧道产生的最大竖向位移所占比例很小,方案二中隧道产生的最大竖向位移呈阶梯型增长,说明开挖歼挖小块土方时产生的位移小,开挖大块土方时产生的位移大。

4结语

(1)本文通过数值模拟选择的方案与实际吻合,验证了数值模拟的可行性,也为类似工程施工方案的选择奠定了基础。

(2)对于大面积开挖基坑下卧的地铁隧道保护,不采取任何加固措施是非常危险的。而单纯地依靠地基加固也是难以满足要求的,首先无限加大加固区的深度是不可能的,其次地基加固过程本身也会对土体产生一定的扰动。采采用门式水泥搅拌桩和抗拔桩相结合,可以有效控制基坑下部的地层位移,从而达到保护基坑下卧隧道的目的。在这基础之上采用分块开挖并在每块开挖完成后在其上加堆载,很大程度地提高了安全性。

(3)实际工程中,先进行广场隧道盾构穿越段即核心区土方开挖,再进行非核心区土方开挖,可以根据监测数据及时进行结构底板的堆载反压,使得隧道最大变形处于可控范围;但是在工期紧张或者其他不可控制因素影响下,采用核心区土方和非核心区土方同时开挖的开挖方式也是满足要求的,这可以看作基坑开挖的一种优化的方式。

参考文献:

[1]周裕倩,袁金荣,张中杰.基坑施工过程仿真模拟及环境保护[J].地下空间.2004,24(5):719-723.

[2]毛朝辉,刘国彬.基坑开挖引起下方隧道变形的数值模拟[J].地下工程与隧道.2005(4):24~27.

[3]张玉成,杨光华,姚捷,等,基坑开挖卸荷对下方既有地铁隧道影响的数值仿真分析[J].岩土工程学报,2010,32(1):84-87.

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[5]曲广峰,深基坑工程的三维非线性数值分析[D].天津:天津大学,2003.

收稿日期:2019-10-28

作者简介:谢素云(1988-).女,助教,研究方向为结构工程。

通讯作者:钟昌龙(1980 -).男,副教授,主要从事园林教学和管理工作

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