1、醛Q馒市轫道交通冀溅溅慧饕渊溪：鞭骶添溅骶黼然骶：港港骶蕊惑鞠09：|熊蕊深基坑开挖对既青地铁隧追的影响分析及控制措施汪小兵 贾 坚(同济大学地下建筑与工程系，200092，上海第一作者，硕士研究生)摘要软土地区邻近地铁运营线路的深大基坑开挖是一项极其复杂的工程。基坑开挖过程中，如何保证地铁隧道的稳定和安全是整个工程中必须考虑的问题。通过同类工程实测反分析的设计施工参数，应用三维有限元分析手段，预估分析基坑开挖对紧邻地铁隧道的影响，探讨减少基坑开挖对紧邻地铁隧道影响的控制措施，以保证地铁的正常运营，为类似工程设计与施工提供借鉴和参考。关键词深基坑开挖；地铁隧道；影响分析；控制措施中图分类号TU
2、 433；U 4563+111Ie Influence of Deep Foundation Pit Excavation on NearbyMetro TunnelWang Xiaobing，Jia JianAb僦n圯excavationof deep-“large-foundation pit nearmetro line is very complex，how to guarantee the stability andsafety of metro tunnel is the first comideration durmg theexcavationWith the measured
3、 date and feedback analyticparameters of the similar project design and construction，thispaper uses the finite element method to analyse the influence ofdeep fomdation pit on nearby metro tunnel，and discusses thecontrol nleasules to reduce the influence“and guarantee thenormal operation of subwayKey
4、 wolds deep foundation pit excavation；metro tunnel；influence analysis；control measureFast-atrtharS address Department of Geotechnical Engineering，Tor毽ji University，200092，Slmgtlai，China自1995年上海轨道交通1号线开通以来，上海在地铁安全保护区内实施了数以百计的新建、改建和扩建工程项目。其中不少工程项目距离地铁隧道近、基坑面积大、开挖深，加上上海地区软土本身的低强度、高压缩性、高灵敏度和流变性，使得工程施工项目
5、的难度和施工风险较大。在整个工程建设中，如果处置不当，容易对地铁的正常运营产生影响。为了保证地铁的正常运营，在工程建设过程中52对施工引起的变形影响要求是极其严格的。因此，分析和控制深基坑开挖对邻近地铁隧道的影响已成为紧邻地铁的深基坑工程建设的主要问题。本文以紧邻运营中的上海轨道交通2号线的“大上海会德丰广场”深大基坑为研究背景，对深基坑工程施工对地铁隧道的影响进行分析，探讨深基坑开挖对紧邻地铁隧道影响的控制措施。1基坑卸荷影响分析基坑开挖的过程就是基坑卸荷的过程。由于卸荷而引起坑底土体产生向上的隆起、基坑围护结构侧向变形以及坑周地层的移动，从而导致地面沉降及坑外地铁隧道的变形。图1为基坑开挖
6、卸荷后的变形示意图。、II坑外土层移动I 坑底隆起晚一 ： fI一一一一一一一一一一一一。 m ml 8”一” J呻嗣护挡嫱变形JJf图1基坑开挖卸荷后的变形示意图在基坑开挖过程中，随着围护挡墙的水平位移和坑底土层的隆起，紧邻深基坑的正在运营中的地铁隧道会产生水平和竖向位移。隧道变形沿纵向呈不均匀性，从而产生一定的弯曲变形。当隧道变形超过一定的值时，容易对其正常运营产生影响。上海市地铁沿线建筑施工保护地铁技术管理暂行规定要求：一般情况下，隧道最大位移不能超过20mm，隧道变形曲率半径必须大于15 000 m，相对弯曲不大于12500。万方数据羹；豢蕻瓤；粪嚣；葵l葵l饕饕饕l蘩嚣ll蝼葵葵蓑嚣
7、l葵饕|羹器葵葵葵l饕蓬菸器ll葵葵饕ll豁搂摭漶饕近年来，基坑开挖面积越来越大，开挖深度越来越深。实测表明，深大基坑由于卸荷量大、施工时间长、施工条件复杂等原因，其开挖造成的坑外地表沉降范围和沉降量相对以往的窄基坑都要大得多，卸荷对邻近地铁隧道以及其他市政设施的影响也要复杂得多。坑外地铁隧道的变形主要是由深大基坑坑底隆起和基坑挡墙变形所引起，并与基坑卸荷量的大小和卸荷时间的长短有关。因此，可将大面积卸荷区域划分为若干个独立的卸荷区域，分阶段、分时段进行开挖卸荷。先开挖离地铁远的基坑部分，通过及时回筑压载，控制和稳定坑底隆起对地铁的沉降变形影响后，再开挖紧邻地铁隧道的基坑部分，并采取措施严格控
8、制基坑开挖引起的围护结构侧向变形。这样可以较好地减小深大基坑开挖对紧邻地铁隧道的影响，达到基坑变形控制和地铁隧道保护的目的。2“大上海会德丰广场“基坑工程概况“大上海会德丰广场”位于上海市静安区南京西路1717号批租地块。基坑东临华山路，南临延安西路高架，西侧为上海市少年宫，北侧平行于南京西路和上海轨道交通2号线区间隧道。本工程的基坑在东西方向长约93 m，南北方向长约110 m；基坑占地面积约为9 800 m2，平均开挖深度超过20 m。基坑总平面图及基坑同2号线地铁隧道的相对关系见图2、图3。I，|m；：j巷岳臻?。 ，一图2基坑总平面图本工程的基坑同护结构与地铁隧道上行线的净间距为54
9、m；隧道上、下行线的中心距为17 m左右，隧道顶部埋深为85 m；基坑邻地铁侧开挖深度已超过地铁隧道底部2 m。因此，该工程既要保证基坑本身的安全与稳定，更要保护地铁隧道的运营安全。紧邻基坑北侧的2号线地铁区间运营隧道，是本工程基坑施工中最重要的保护对象。为此，在基坑开挖前对基坑开挖的设计、施工方案必须进行充分而全面的分析，预估基坑开挖对坑外地铁隧道的影响，并采取针对性措施控制隧道的变形。-0 5m舀Eod一+崩护捎墙图3基坑与地铁隧道的相对关系剖面图基坑主要地层的物理力学性质见表1。表1基坑主要地层的物理力学性质表地层天然密度 黏聚力 摩擦角 压缩模量序号(kNm3) kPa (。)MPa3
10、三维有限元预估分析常规的基坑设计计算方法一般采用规范推荐的平面竖向弹性地基梁法。该方法可以模拟实际施工工况并计算围护结构和支撑体系的内力和变形；但当环境保护成为设计中主要的控制因素时，该方法较难考虑基坑周围的重要建(构)筑物的本身特征，不能直接分析周围环境的影响程度。因此，针对地铁保护要求，本文采用Z-Soil三维岩土有限元软件，就“大上海会德丰广场”基坑开挖对地铁隧道的53。甜钉舶m瑚瑚册瑚五钆谢小林 上海软土地区深大基坑的卸荷变形及控制 2008(zk)3.张庆贺;朱合华;庄荣 地铁与轻轨 2006引证文献(2条)1.林彬.卻婧 隧道与上部建筑物相互作用及稳定性分析期刊论文-山西建筑 2010(19)2.刘占民 基坑突发事故的应急处理对邻近地铁隧道的影响期刊论文-城市轨道交通研究 2010(11)本文链接：http:/
