基于樁錨技術的基坑近接既有地鐵盾構隧道施工安全影響研究.pdf

1、對于在既有地鐵盾構隧道旁采用樁錨技術施工的大型基坑工程，由于基坑的大面積開挖卸荷打破了原有的地層平衡條件，使得基坑周圍土體在不平衡力的作用下向著基坑方向變形和位移，同時這種不平衡作用改變了既有盾構隧道周邊圍巖應力狀態(tài)，導致圍巖應力出現(xiàn)應力重分布，而既有盾構隧道是根據(jù)原先的圍巖條件設計而成，再者地鐵盾構隧道對巖土體變形比較敏感，極易由于巖土的變形而出現(xiàn)不均勻位移，當基坑開挖的卸荷影響達到一定程度，就會威脅到盾構隧道的正常使用和結構安全，如

2、軌道線形不滿足列車運營要求，盾構接頭螺栓出現(xiàn)拉伸破壞，管片接頭防水措施失效，盾構管片出現(xiàn)縱向錯動等現(xiàn)象的產生。那么在基坑開挖的一個多大范圍之內，基坑開挖對鄰近既有盾構隧道影響比較強烈，必須采取施工對策才能保證盾構隧道的正常使用和基坑的順利施工;在什么范圍內基坑開挖對鄰近既有盾構隧道影響比較弱甚至沒有影響，只需采用一般的施工輔助措施甚至不需要采取施工對策，這是擺在廣大學者和巖土工程師面前亟待解決的一個問題。
　　本文以沈陽中環(huán)廣場南

3、塊地超大基坑近接既有地鐵盾構隧道施工工程為背景，在對盾構隧道縱向等效剛度模型進行研究分析的基礎上確定將盾構隧道縱向變形曲率作為近接影響分區(qū)準則，然后利用大型有限元軟件Abaqus，通過改變既有盾構和基坑圍護結構之間的距離，對既有盾構隧道位于基坑側方、基坑底面-45°方向、基坑被動土區(qū)、基坑底面正下方4種類型12種工況進行三維數(shù)值模擬，分析基坑開挖對地表沉降變形，既有盾構隧道變形和連續(xù)墻水平變形的影響規(guī)律，主要結論及成果如下:
　　

4、(1)通過對盾構隧道縱向等效剛度模型的研究，表明盾構隧道縱向變形曲率半徑和螺栓張開量與螺栓內力之間存在著力學和數(shù)學上的關系，也是基坑近接盾構隧道施工中隧道結構安全和正常使用的關鍵指標，從而確定將盾構隧道縱向變形曲率半徑作為近接影響判斷準則。
　　(2)將盾構隧道軌道線形是否受到影響的臨界狀態(tài)、盾構隧道管片環(huán)間接頭處于極限狀態(tài)對應的盾構隧道縱向變形曲率半徑分別作為強弱影響區(qū)和弱無影響區(qū)的劃分閾值，然后在數(shù)值模擬分析的基礎上建立基于樁