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基坑开挖对临近建筑和管线的变形影响分析及控制措施基坑开挖对临近建筑和管线的变形影响分析及控制措施一、引言基坑开挖是建设过程中不可避免的一项重要工作，然而，基坑开挖所带来的变形效应对周围建筑和管线可能造成不可逆转的损害。
因此，在进行基坑开挖工程时，需要进行全面的变形影响分析，并采取相应的控制措施，以保证周围建筑和管道的安全和稳定。
二、基坑开挖的变形影响1. 地面沉降基坑开挖对地表会产生一定的沉降，其程度与开挖深度、土壤性质、开挖方法等有关。
地面沉降可能导致临近建筑物的沉降，影响其结构的安全性。
2. 水平位移基坑开挖时，土体的侧向支护被破坏，土体会发生水平位移。
当基坑距离临近建筑物较近时，水平位移会导致建筑物的倾斜或位移，对建筑物结构的安全产生威胁。
3. 地下水位变化基坑开挖过程中，地下水位会发生变化，可能导致周围土体的湿度改变。
如果周围建筑物没有采取防水措施，地下水位变化可能导致结构潮湿、渗漏等问题。
4. 管线破坏基坑开挖可能破坏临近地下的管线（如给水管、燃气管道等），导致管道破裂，影响周围居民的正常供水、供气。
三、基坑开挖变形影响分析针对基坑开挖对临近建筑和管线的变形影响，需要进行详细的工程分析。
通过地质、土壤勘察，确定基坑周围土层的性质和强度，以及潜在地下水位的变化。
运用数值模拟方法，模拟基坑开挖对土体和周围建筑物的变形效应。
四、基坑开挖变形影响控制措施1. 合理设计基坑支护结构采取合适的基坑支护结构，如钢支撑、混凝土搅拌桩等，以提供地面和周围建筑物所需的支撑。
2. 控制开挖速度和深度合理控制开挖速度和深度，避免过大的变形效应。
3. 加强监测在基坑开挖过程中，对临近建筑物和管线进行监测，及时发现和处理异常情况。
4. 采取水平位移控制措施对于临近建筑物，可以采取补充支护、增加地下排水等措施来控制水平位移。
5. 采取防水措施对于临近建筑物地下室或地下管道，应采取防水措施，防止地下水位变化对结构造成影响。
市政隧道基坑开挖对下方运营地铁盾构区间隧道的影响与控制李博摘要：因建设时序的原因，在既有地铁区间隧道上方特级外部作用影响区域进行市政隧道施工，基坑开挖卸载引起的回弹隆起和地铁隧道结构变形是工程设计施工需要控制的重点和难点。
采用合理的参数取值，建立二维和三维的数值模拟，分析研究基坑开挖过程中的区间盾构隧道的隆起变形规律，并针对现状地质情况采用合理的加固措施，运用时空效应原理开挖基坑，有效控制下方盾构隧道的隆起变形，建立系统合理的设计施工监测体系，确保区间隧道的安全。
关键词：基坑开挖；数值模拟分析、地铁盾构隧道；0 引言随着近年来国内城镇化的进程，城市建设中出现了不少地铁与市政基坑工程交叉施工的问题，由于建设时序的原因，导致后续市政基坑工程施工时对邻近既有地铁区间隧道造成一定的影响。
同时，运营中的地铁区间隧道对变形控制极为严格，因此，如何控制地铁区间隧道上方基坑开挖过程中，地铁隧道的变形是值得研究和探索的课题。
南宁市连福-安吉立交一期工程为市政隧道工程，市政隧道位于已运营的南宁地铁2号线安吉客运站～西津站盾构区间正上方，两者走向平行。
市政隧道基坑开挖深度为5m，两者之间最小净距为6.2m，且该段地质情况较为复杂，因此，施工工程中如何控制基坑开挖卸载引起的回弹隆起和隧道结构变形是本项目的难点，为最大限度地降低工程风险，减小基坑开挖对下卧地铁2号线盾构隧道的影响，同时保证基坑开挖施工和既有地铁隧道的安全，通过计算分析研究基坑开挖过程中盾构隧道的变形情况，提出了运用时空效应原理对基坑采用分段、跳槽、对称、分层开挖，同时对软弱地层进行加固的设计施工方案。
1 工程概况1.1市政隧道与地铁区间盾构隧道概况安吉客运站～西津站区间受上方市政隧道基坑开挖影响长度约为480m，工程施工范围内盾构隧道顶距现状地面深度约为9.5～14.5m，主要穿越地层有粉砂层、圆砾层、粉砂质泥岩、粉砂岩。
地铁隧道断面为圆形，外径为6.0m、内径为5.4m，壁厚0.3m，盾构管片环宽1.5m，每环由6块管片通过12根M24螺栓连接，环间纵向设置10根M24螺栓连接，错缝拼装。
基坑开挖对下方既有盾构隧道影响分析摘要：针对基坑开挖对下方既有盾构隧道的影响，将不同研究方向与已有研究成果相结合，同时附上ABAQUS有限元模型位移云图，对既有预测隧道竖向最大位移的经验公式的参数取值范围提出了个人的见解并对隧道隆起形式结合基坑坑底隆起形式进行了解释。
关键词：隧道隆起；坑底变形；位移云图随着地铁在我国大规模的建设，邻近下方既有地铁隧道的基坑开挖工程日益增多。
基坑开挖卸载及降水措施，会使下方盾构隧道产生竖向和水平向位移，同时横截面产生收敛变形，而地铁对隧道的变形要求极其严格。
因此，研究基坑开挖对下方既有隧道的影响非常重要。
目前关于基坑开挖对既有隧道影响的研究有很多，姚爱军[1]等应用相似材料模型试验与数值模拟相结合的方法，研究了上方基坑开挖卸荷-加载作用下地铁盾构隧道的变形特征及围土压力分布规律；魏纲[2]等结合国内多个工程案例的实测数据，提出了预测隧道最大隆起值的经验公式，并得出隧道隆起范围为开挖范围的2.2 倍，；黄宏伟[3]等根据实际工程案例与有限元软件相结合，提出隧道变形的速率随着基坑开挖深度的增加逐渐增加，隧道纵向约 6 倍基坑宽度产生较大隆起；宋晓凤[4]等提出可以2h 为界限将基坑施工邻域分为强影响区和弱影响区；左殿军[5]等提出地表沉降、隧道衬砌位移随基坑开挖深度加深逐渐变大，在内支撑间距离较大时，沉降与位移增加速率较大。
作者结合自己的研究方向，对现有研究提出一些自己的看法。
1.对既有预测隧道竖向最大位移的经验公式的理解式中，Lmax為隧道最大隆起值；B为基坑开挖暴露的隧道长度；a为卸载率，该值越大，表明土体应力卸载越彻底；h为基坑开挖深度；H为隧道顶部覆土厚度；S为基坑开挖面与隧道的最小净距离。
式中并未对卸载率a的值取值范围做出规定，若将其用于预测基坑开挖宽度很大（即B很大），而开挖深度很小且基坑开挖面与隧道的最小净距离S 很大（即a很小）的隧道竖向最大位移时，结果将不适用。
基坑开挖方式对盾构隧道的变形影响研究利用Midas-GTS，对基坑开挖方式对隧道变形影响进行数值模拟分析。
结果表明，基坑分块开挖能减小隧道的最大竖向位移，在底板浇筑前，能缩短隧道最大变形的暴露时间。
标签：开挖方式；盾构隧道；数值模拟1 建立数值模型1.1 工程背景（1）待开挖的基坑：本基坑的尺寸为15m×15m×10m；沿基坑深度方向设2道内支撑，深度分别为3m、6m（离基坑底部分别为7m、4m），支撑采用钢支撑，支撑尺寸为直径φ=800mm、厚度t=14mm，相邻的支撑相隔6m；围护结构选用挖孔支护桩，围护结构的尺寸为直径φ=1200mm，埋深12m（深入基坑底2m），相邻的搅拌桩桩相隔1.6m。
（2）下方地铁盾构隧道：隧道的外径为6m，衬砌结构厚度为0.3m，内径为5.4m。
（3）基坑与地铁盾构隧道的相对位置：盾构隧道位于待开挖基坑的正下方，隧道拱顶至基坑底部6m，至地面16m。
总体待研究的模型截面示意图如图1所示。
1.2 模型的材料参数根据工程实测数据，本模型选定的土层是浅岩区的土层，由杂填土、粉质粘土、全风化岩、强风化岩、中风化岩等构成[1]。
围护结构选用挖孔支护桩（φ=1200mm），内支撑选用钢支撑（φ=800，t=14）形式，隧道的衬砌为混凝土C50（t=300mm）的盾构管片，基坑底板为钢筋混凝土C40（t=600mm）。
本模型的土体参数及各结构参数具体如表1[2]。
1.3 模型的计算范围本模型模拟的是整个基坑开挖的过程，根据工程经验[3]，土体对于基坑的影响范围，水平影响范围是基坑开挖深度的3倍，竖直影响范围是基坑开挖深度的2.5倍。
本模型的基坑深10m，为了能充分包裹全部的影响区域，本模型的截面水平宽度取100m，深度取50m，形成一个100m×80m的矩形区域。
1.4 模型的变形控制标准根据相关规定，运营地铁隧道在受到外界各种加卸载活动的干扰，产生的影响必须符合以下三点[4]：地铁隧道的竖向绝对沉降量为20mm，水平位移量为20mm；地铁隧道最大的上浮位移量为15mm；相对弯曲为1/1500。
建筑基坑施工全过程对下方盾构隧道变形影响研究马静【摘要】为提升地铁盾构隧道的防灾减灾能力,以北京某典型地铁隧道及其邻域基坑工程为例,应用数值模拟的方法,对建筑物施工全过程中,下方地铁隧道的变形动态响应进行研究.结果表明:建筑基坑位于地铁隧道上方施工时,应对地铁隧道的竖向位移加密监测,在基坑施工变形影响区范围内,随着基坑与盾构隧道水平距离的增加,竖向位移逐步减小而水平位移逐步增加,应对盾构隧道围岩的深层水平位移进行加密监测;建筑基坑施工全过程中,下方地铁盾构隧道竖向位移及水平位移的峰值均出现在基坑土方开挖卸荷完成阶段,此时,应快速封闭建筑物结构底板,避免造成更大的影响;建筑基坑位于地铁隧道上方施工时,地铁隧道的竖向位移及水平位移均呈对称分布,在建筑基坑施工影响区范围内,随着基坑与地铁隧道水平距离的增加,盾构隧道逐步发生朝向基坑方向的扭转.【期刊名称】《防灾科技学院学报》【年(卷),期】2018(020)004【总页数】7页(P9-15)【关键词】基坑工程;盾构隧道;土体卸荷;基坑加载;变形特征【作者】马静【作者单位】北京市市政专业设计院股份公司,北京 100037【正文语种】中文【中图分类】TU473.20 引言随着城市轨道交通网络不断完善，大量的地铁隧道投入运营。
在已建地铁隧道上方进行基坑土方开挖和上覆建筑物建造已经成为一种常见的现象。
建筑基坑施工全过程可分为基坑土方开挖卸荷过程及建筑物施工加载过程，在施工过程中，地铁隧道及其周围土体原有的应力状态多次被打破，造成盾构隧道围岩应力的多次重分布，对处于运营状态的地铁隧道造成了严重影响。
对地铁隧道上方的出现基坑开挖卸荷-加载行为，若不进行详细的技术评估，并采取有效措施对地铁隧道进行保护，将导致地铁隧道发生变形，甚至破坏，直接威胁地铁的安全运营[1-2]。
国内外不少学者均对此问题进行了大量有益的分析和探讨，为建筑基坑施工全过程中下方地铁隧道的保护提供了大量的经验。
基坑施工对盾构隧道变形影响的实测研究摘要：地铁作为现代城市的交通命脉，其安全性极为重要。
但是，随着城市建设发展的需要，不可避免地会在已建地铁隧道附近进行各种施工活动。
在地铁隧道附近的基坑工程会造成坑底土体的回弹与隆起，改变隧道周围土体的应力状态和应力水平，使下卧盾构隧道产生竖向和水平位移，同时横、纵截面都会产生收敛变形。
本文以实例分析基坑施工对盾构隧道变形影响的实测数据，阐明了诱发道床开裂和水沟翻浆冒泥病害的原因。
关键词：基坑施工；盾构隧道；实测数据；为确保地铁站区间隧道地铁正常运营，利用隧道变形三维监测数据，从隧道各测点和中心绝对位移、道床绝对位移、道床与隧道中心相对位移、各测点与隧道中心相对位移、隧道收敛及隧道变形曲率半径方面出发，详细分析了区间盾构隧道的变形规律，为评估隧道工作性状及确定变形监控值提供依据。
一、基坑施工要点分析1.在降水施工过程中，必须先施工具有代表性的1-2口井进行抽水试验，校核水文地质设计参数后，方可进行其它降水井施工。
管井施工应按规定进行施工与质量验收，实管、滤水管的长度及井管外侧回填料的高度应根据降水井的深度、地层结构及降水要求而定。
管井抽水开泵后30min 取水样测试，其含砂量应小于1/50000，如抽水时间在3个月以上含砂量应小于1/100000。
在降水维持运行阶段，应配合土方开挖和地下室施工时对抽排水量、地下水位、环境条件变化进行控制。
2.基坑工程施工过程中必须进行监测，制定切实可行的详细的监测方案，并通过监测数据指导基坑工程的施工全过程。
二、地铁盾构隧道的安全标准在深基坑施工对地铁盾构隧道不造成破坏，采用的地铁隧道保护标准为:地铁结构设施绝对沉降量及水平位移量不大于20mm；隧道变形曲线的曲率半径不小于15000m；相对弯曲不大于 1 /2 500；收敛变形小于20mm；满足地铁盾构隧道设计自身预留径向沉降不超过50mm的控制标准。
三、实例分析1.工程概况。
基坑开挖对邻近既有盾构隧道的影响分析摘要：随着我国城市建设的快速发展，用地资源愈加紧张，临近地铁的基坑工程越来越多。
为保证城市轨道交通的运营安全，需要研究基坑施工影响范围内的地铁隧道位移、变形和应力等的变化规律。
研究临近地铁基坑施工的主要方法包括理论计算、现场实测、模型试验和数值模拟等。
理论计算一般不考虑地铁隧道和周围土体的非线性作用，需进行大量简化，计算精度较低;对于已运营隧道，现场实测受到诸多限制，较难做到与基坑施工实时同步监测，数值计算逐渐成为基坑施工对临近地铁影响分析的有效手段。
基坑开挖深度对临近地铁隧道的影响规律，认为当基坑开挖深度与地铁隧道上覆土厚度之比大于0．5时，隧道竖向位移与基坑开挖深度近似呈线性变化。
利用数值模拟计算，并通过与现场实测数据进行对比分析，发现在一定的深度范围内采用人工抽条开挖可明显减小地铁隧道的隆起变形速率。
研究了渗流应力耦合作用下基坑开挖对临近地铁隧道的影响，并提出了结构优化方案。
关键词：基坑开挖；盾构隧道；数值模拟；位移；隆起变形引言随着城市交通的快速发展，城市地铁建设迅速普及。
新建建筑施工时，基坑开挖过程容易对周围既有盾构隧道造成影响，引起隧道周围土体扰动，隧道不同部位随之产生位移和隆起变形。
鉴于此，以某已建地铁建设项目为背景，通过有限元结构分析软件ＭＩＤＡＳＧＴＳ数值模拟的方法，计算开挖过程中隧道的位移及纵向隆起变形，并与现场实测数据进行对比，验证模拟的正确性。
1项目概况1.1工程概况某城市绕城高速改建采用半幅改造半幅通行方式进行，先南半幅路面改建、后北半幅改建。
改建工程与轨道交通运营1号线、在建5号线存在交叉。
交叉范围为改建绕城高速K31+840~K31+920段，对应轨道交通1号线左线K15+393~K15+468、右线K15+394~K15+470，对应5号线左右线K2+777~K2+852。
交叉范围内，高速公路路基基坑开挖深度约12.6~16.8m，开挖最底面距离1号线盾构隧道结构顶覆土厚度约4.15~5.07m，距离5号线盾构隧道结构顶覆土厚度约7.88~9.3m。
浅谈基坑施工与盾构隧道变形的关系一、基坑施工与盾构隧道（一）基坑施工。
基坑施工工程属于一种系统性的工程，与岩土工程的进行相关问题也有所关联，分别是稳定、变形以及渗流，所以基坑施工具有系统综合性。
对于基坑施工的稳定及变形状况将会产生较大影响的因素为基坑的大小以及形状，且整个工程具有一定的空间效应。
基坑维护属于一种暂时性的工程结构，其自身所具备的安全储备量较小。
基坑一旦出现变形则会对周边环境产生极大的影响。
（二）盾构隧道。
隧道盾构主要是指在上个世纪八十年代人们对矩形隧道进行的开发应用，直至九十年代便对任意截面及多园的盾构进行了开发应用，进一步完成了人行隧道、公路隧道、铁路隧道、地铁隧道等多种类型隧道工程的实施完工。
盾构隧道施工法属于在地表下进行暗挖施工，因此可以避免受到来自地面交通、航运、季节等多种因素的不利影响。
在隧道工程施工应用盾构法具有极强的安全科学性，且对于施工场地的条件要求较低，对周边环境也不会产生过多的影响。
基坑施工及盾构隧道两种工程在城市中建设范围的不断扩大，使得基坑施工与盾构隧道相邻、集中的趋势日益突显。
基坑工程施工中对盾构隧道的影响将会使其出现变形的不良情况，影响整体使用，对此问题进行全面細致的研究，意义极为重大。
二、基坑施工与盾构隧道变形（一）水位下降影响导致的隧道变形。
对周边水位下降与隧道外壁受力状态进行分析研究时，需着重注意的是这两方面的共同作用问题。
对水位下降与隧道受力之间的影响进行分析，通常可采用的方法为增量及全量法。
增量法的应用中，需着重考虑的问题为：当隧道周边区域水位出现变化时，其自身带给隧道外壁压力方面的影响，对于隧道之前的受力状态不必进行考虑。
增量法分析的最终结果具有较强的针对性，能够对水位下降给予隧道的受力影响进行较为全面的表现，但无法对隧道的整体受力状况进行充分体现。
应用全量法时，需着重考虑的问题为隧道最开始的受力状况及水位下降时的受力状况。
如果在分析研究中，对于隧道附近的地层分布状况已全面了解，运用全量法则能够对水位下降带给隧道的诸多影响进行科学预测。
