【摘 要】
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地铁交通对于商业、人员、住宅以及各种配套产业的聚集效应日益凸显,不仅可以优化提升城市空间垂直结构,还能节约地上土地资源,带动城市更加快速发展。与此同时,大量基坑工程地处繁华的城市中心,在基坑开挖施工时,基坑底部会发生隆起现象,围护结构产生水平位移,周围土体出现沉降现象,造成毗邻隧道的位移变化影响。带来一系列社会问题和环境问题,已成为当下城市建设发展所研究的重点方向。本文基于苏州某大型基坑开挖工程,
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地铁交通对于商业、人员、住宅以及各种配套产业的聚集效应日益凸显,不仅可以优化提升城市空间垂直结构,还能节约地上土地资源,带动城市更加快速发展。与此同时,大量基坑工程地处繁华的城市中心,在基坑开挖施工时,基坑底部会发生隆起现象,围护结构产生水平位移,周围土体出现沉降现象,造成毗邻隧道的位移变化影响。带来一系列社会问题和环境问题,已成为当下城市建设发展所研究的重点方向。本文基于苏州某大型基坑开挖工程,根据基坑工程开挖对毗邻隧道的影响现状,广泛了解国内外的理论结果和研究现状,作为本研究方向课题在相关理论方面的指导作用。利用MIDAS GTS NX有限元软件数值模拟分析与现场监测数据分析相结合的方法,考虑深基坑开挖施工过程中围护结构的位移变形、地表沉降对毗邻隧道的影响开展分析及定性定量评价。为有效控制隧道变形,将基坑分区开挖同基坑自身的开挖顺序、地连墙厚度、加固宽度、内支撑强度等因素进行研究分析。具体研究内容和结论如下:（1）通过该基坑开挖对毗邻隧道的影响进行模拟,发现由于该基坑分隔为三个小基坑,按照离隧道的距离从远到近的顺序依次开挖,各基坑开挖之间相互影响,共同决定基坑结构和隧道的变形。基坑1和基坑2开挖结束时,基坑3围护结构产生倒三角变形,最大水平位移为4.78mm,基坑3开挖结束时,基坑3围护结构最大变形为9.02mm,符合经典内凹变形;基坑1和基坑2开挖结束时,基坑3外侧地表沉降趋势也为倒三角沉降,最大沉降值靠近围护结构,最大沉降值为3.42mm,基坑3开挖结束时,基坑3外侧地表为凹槽式沉降,最大沉降值为4.8mm。（2）通过该基坑开挖对毗邻隧道的影响进行模拟,发现由于基坑的不规则性、开挖面积的不均匀性,对双平行隧道的变形影响效应不同。上行线隧道在-25节点附近出现明显拐点,同时隧道最大位移偏右,下行线隧道远离基坑,基坑尺寸效应对其影响相比较小;在开挖过程中基坑1对隧道的变形作用最为明显,基坑2开挖主要影响（-110,0）范围内隧道位移变形,基坑3开挖主要影响（-25,110）范围内的隧道位移变形。（3）通过现场监测数据对数值模拟结果进行了验证,监测数据受多种因素共同作用,而数值模拟过程相对简化,导致现场监测数据偏大,但两者的变形规律大致相同,可以反应基坑与隧道的实际变形情况。（4）研究围护结构厚度、开挖方式、加固宽度、内支撑强度等因素与隧道变形的关系;围护结构厚度从0.8m至1.4m时,最大水平位移减小11.81%,最大竖向位移减小14.30%;对称开挖与整体开挖相比最大水平位移减小18.15%,最大竖向位移减小13.62%;土体加固宽度3m至12m时,最大水平位移减小15.40%,最大竖向位移减小17.25%;内支撑强度从0.5K至2.0K时,最大水平位移减小36.92%,最大竖向位移减小41.49%;且基坑3优化效果对隧道变形控制最为明显,基坑各区间对每种因素的敏感性不同,提出相应的隧道保护措施。图[91]表[23]参[60]
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