地铁隧道对既有基坑近接施工影响

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近年来我国的轨道交通取得了很大的发展,区间隧道与车站基坑施工时,往往因时间效应上的不同,致使地铁隧道遇到边坡(切坡)上进洞或出洞时的问题,这一现象极易诱发基坑边坡或围岩失稳,危害施工安全。因此,对这一特殊工程环境下,了解进出洞开挖方式下隧道围岩及基坑的力学特征及沉降特征,对解决近接基坑段围岩施工稳定性具有重要的意义。本文以重庆1号线鹅岭至两路口区间隧道与两路口车站基坑为工程背景。由于涉及到施工时效问题,隧道开挖是在基坑开挖后形成的边坡(切坡)上。为了寻找较为合理的进出洞开挖方法和支护方案(包括隧道支护方案和地层支护方案),以保障近接既有基坑区域洞口段的施工安全。应用三维有限元软件MIDAS/GTS分析软件,对不同工法进洞开挖方式的施工全过程进行三维数值模拟,分析各种工况下围岩和基坑边坡(切坡)的受力变形特点,并结合对现场的实际监测数据对比分析。具体研究内容如下:①通过阅读国内外相关文献对进出洞开挖方法、隧道支护及洞端围岩稳定性研究现状综述,以前人对洞口段边坡稳定性影响因素为理论指导,对实际工程地质条件下的洞口段进行力学行为分析提供依据。②研究进出洞开挖施工力学基本规律,分别建立了台阶法、全段面法和侧壁导坑法+支护开挖方法,进出洞开挖共六种工况的三维动态施工动态全过程弹塑性模型,分析不同工法下的拱顶、拱腰和拱脚围岩受力特征,锚杆支护的力学特性及拱顶、地表的沉降基本规律和基坑的受力特点及位移的基本规律。③依托鹅岭至两路口区间隧道近接既有基坑工程实例,对所处具体工程地质环境下建立三维模型分析,对近接基坑段施工全过程拱顶沉降、地表沉降及基坑位移进行分析,并将模型沉降分析结果与现场实际监测数据进行对比分析,得出相关结论。④寻求合理施工方案,在分析施工过程中的围岩、支护结构及基坑边坡(切坡)的力学特性及对比分析拱顶沉降、地表沉降及基坑位移特性的基础上,有针对性地提出了提高基坑近接段施工稳定的一些措施。
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