基坑开挖与邻近隧道相互影响数值分析

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随着城市发展的日新月异,地铁建设成为大型城市发展的标志。地铁的开通带动了沿线经济的发展,越来越多的大型建筑项目选址地铁沿线。由此出现了许多基坑工程开挖临近既有地铁隧道,特别是基坑工程项目临近规划地铁隧道的情况。如何有效评估基坑开挖与地铁隧道施工的相互影响程度,确保地铁建设的质量与进度,确保基坑开挖对周围环境影响较小,成为目前研究的热点问题。  本文结合武汉市轨道交通7号线建设大道某区间隧道与临近某深基坑工程施工为例,研究了在不确定施工先后顺序的情况下,基坑开挖与盾构施工对周围环境的影响,评估了基坑开挖对既有隧道结构的影响。首先采用有限元软件Midas-GTS建立基坑与隧道的平面模型,模型同时考虑了基坑围护体结构和内支撑结构以及地铁衬砌结构。然后,根据基坑与隧道施工先后的不确定性,按照极限情况定义两个最不利工况,依据实际施工方案对模型进行施工阶段分析。对比两工况的分析结果,提取基坑围护体的变形、内力以及隧道衬砌结构的水平、竖直位移和内力值,分析了基坑开挖施工对地铁隧道的影响。最后,根据最不利工况二的结果考虑在基坑与隧道之间增加隔离加固措施,数值分析表明增加隔离措施后相比工况二,隧道的弯矩值明显减小,隔离措施达到预期效果。  对于基坑与隧道临近施工的工程情况,分析结果表明施工的先后顺序对结构的位移和内力有一定的影响,这为我们合理制定施工方案提供了参考,同时还能有效减小施工对周围环境的影响,提高施工质量。
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