基坑施工对盾构隧道变形影响的实测研究

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1、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，不可避免地会在己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。木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

2、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1/100000o在降水维持运

3、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1/2500；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。某地铁一号线车站位于该建筑场地中间，其中西北角基

4、坑采用逆作法施工，基坑开挖深度为12m,采用800mm厚21m深的地下连续墙作围护结构和隔水措施，水平支护由原两道楼板支撑方案更改为两道钢管角撑、基坑内侧开挖至一6.7m后放坡方案。采用基坑内侧降水。鉴于目前西北角基坑已开挖至负一层（深度为4.8m）,负二层地下室尚未施工，车站北端区间隧道已发生较大变形（21个月的累计变形），并继续呈发展趋势，为保证地铁运营安全和负二层地下室安全施工，需评估目前隧道的工作性状。2•隧道变形及其分析。为保证建筑群基坑施工安全，确保地铁车站及区间隧道正常运营，自项目施工起已对地铁站和区间隧道变形、基坑变形和水位等开展了

5、监测。地铁车站站台段变形监测结果表明，由于车站结构整体性好，建筑群基坑施工对车站结构的影响相对较小。而对车站北端区间隧道而言，由于场地存在深厚砂层，建筑群基坑开挖规模人，西北角基坑距离区间隧道较近口开挖深度较深），该区间隧道的变形相对较大。（1）监测方案。区间盾构隧道变形监测断面（其中，1-13监测断面位于车站北端区间隧道；D表示下行线，U表示上行线）；隧道变形测点布置情况，其中：X轴正方向由黄沙车站指向长寿路车站，Y轴正方向由下行线指向上行线隧道（西北角基坑内侧），Z轴正方向由下方隧道指向地表。（2）隧道变形分析。第一，从沉降随时间发展曲线的可知

6、，下行线隧道断面10测点3沉降呈现持续增长趋势，其最大沉降已达到一12.3mm,隧道下行线断面9测点2水平方向位移也基本呈现持续发展趋势，其最大水平位移已达一7.8mm。从各测点监测数据发展趋势判断，隧道沉降和水平方向位移仍将在未来段时间内保持持续发展趋势。为研究隧道结构变形规律，针对隧道变形监测数据进行分析，隧道水平方向（Y方向）位移曲线可知，上行线隧道变形主要发生在离车站北端0-70m区间段;该区间段隧道整体朝西北角基坑内侧（Y坐标正向）发生平移，测点的最大水平位移量为7.7mm,离车站北端30m；下行线隧道变形主要发生在车站北端0-70m区间

7、段；该区间段隧道未发生明显的水平方向整体平移，测点的最人水平位移量为-7.8mm,离车站北端40m第二，由道床位移曲线可知，上行线区间隧道0-50m段道床朝西北角基坑内侧发生一定程度的水平方向平移，其最大水平位移量为1.6mm；下行线隧道道床未发生明显的水平方向平移，但在0-50m段道床往下发生一定程度沉降，其最大沉降量为一2.5mm,在道床沉降可调整范围4mm内。下行线隧道变形主要集中在离车站北端0-80m区间段；该区段隧道未沿西北角基坑内侧发生明显的水平方向平移；该区段隧道往下发生整体沉降，其最人沉降量为一10.1mm,离车站北端30m；上、下

8、行线隧道在该区段沿轴向向黃沙车站方向发生位移，其最大轴向位移为一第三，上、下行线隧道各测点与隧道中心相对位移沿隧道纵向变化