基坑开挖对邻近地铁结构基础的影响分析.doc

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1、基坑开挖对邻近地铁结构基础的影响分析摘要：随着社会经济的不断发展，城市轨道交通建设的步伐也在不断加快，地铁已经成为上班族必不可少的交通工具。在地铁沿线进行房地产的开发在生活中也比较常见，但是这些建筑工程在进行深基坑施工过程中，对使附近地下土体内地应力发生改变，从而导致地铁这种纯地下结构基础出现不同程度的上浮，严重影响地铁使用功能的实现。所以地铁及其沿线建筑的建设可能产生的影响是当前轨道交通建设必须要解决的问题。本文主要分析了基坑开挖对附近地铁结构基础可能造成的影响。关键词：基坑开挖；邻近；地铁；结构基础本次研究以数值模

2、拟为研究计算方法，以邻近地铁开挖深基坑、护坡桩支护为工程背景，分析不同嵌固深度对开挖过程中的次生应力隔离作用，了解基坑的开挖对邻近地铁结构的基础反弹情况[1]。本文借助于FLAC3.30软件对开挖基坑过程中产生的地应力释放进行模拟，在邻近开挖深度大于或者小于地铁结构在埋深度或者不同嵌固深度等不同情况下，基坑的开挖会导致邻近地铁结构产生应力矢量场或者位移，邻近基坑开挖深度小于地铁结构在埋深度时，地铁基础反弹的影响较小，邻近基坑开挖深度大于地铁结构在埋深度时，地铁基础反弹的影响较大，再加上不同情况下不同的地铁结构深度，提出

3、科学合理的护坡桩设计参数[2]。1.工程概述本文以上海市某区的某个建设项目为例进行实例分析。作为一种综合型的建筑群，由商业、公寓、住宅以及地下车库组成，地上建筑主要包括一栋商业楼、四栋住宅楼以及一栋办公区域，如图1所示。图1建筑工程和邻近地铁关系示意图该建筑工程基坑实际开挖深度为11米左右，基坑左右两侧的边坡和地铁某条线路非常接近，仅有1-3米的距离，并且建筑工程是在该地铁线路完工之后再开始施工。该地铁线路结构使用土钉墙支护方案，基础深度为9米和13米。因为该地铁线路二期已经处于施工过程中，并且其施工时间早于建筑工程的

4、施工时间，所以根据过去在已建地铁工程周围开挖基坑对地铁运营可能造成的影响，如：北京机场基坑开挖对地铁2号线造成的影响，所以该条地铁线路在二期施工时要进行基坑支护，考虑到附近建筑基坑开挖对地铁结构基础可能造成的影响，确保地铁一旦投入运营，不会因附近建筑基坑的开挖而造成较大的影响[3]。该建筑施工地区的物理力学性质如表1所示。表1建筑施工地区的物理力学相关参数层号土类内摩擦角（度）黏聚力（kPa）重度（kN·m-3）层厚（米）1黏性土--19.001.002粉砂--19.001.003黏性土32.0025.0019.003

5、.004黏性土23.0027.0019.007.505黏性土13.3019.0019.002.006粉砂32.0013.0019.002.202.计算模型说明本次计算主要是对建筑工程基坑开挖过程中造成的地应力释放对周围地铁结构可能造成的影响，本次计算分别从基坑的东边和南边进行建模分析。（1）A剖面是在基坑的南边，和某地铁线路二期施工部位紧密相连，建筑基坑深度低于地铁基坑深度大约2米。（2）B剖面是在基坑的东边，和该地铁东北出口紧密相连，建筑基坑深度高于地铁基坑深度大于2米。3.计算分析3.1A剖面图概况A剖面图实际尺寸

6、如图2所示，护坡桩嵌固深度分别取9米（桩体总长度22米）、7米（桩体总长度20米）、5米（桩体总长度18米），桩体使用C25混凝土。图2A剖面图实际尺寸桩体附近的地铁底反弹量较大，和桩体距离较远的地铁底反弹量较小，如图3所示.图3不同桩长度下地铁底部垂直位移的变化曲线桩体长度越长，桩体附近的地铁底部反弹量就越小。在不同的嵌固深度下，地铁的应力矢量场和位移都不一样。3.2B剖面图概况B剖面图具体尺寸如图4所示，护坡桩嵌固深度分别取9米（桩体总长度18米）、7米（桩体总长度16米）、5米（桩体总长度14米），桩体使用C25

7、混凝土。图5B剖面图具体尺寸桩体附近的地铁底反弹量较大，和桩体距离较远的地铁底反弹量较小，如图6所示.图6不同桩长度下地铁底部垂直位移的变化曲线从图6中可以清楚的看出，桩体长度越来越长，桩体附近的地铁底鼓量减小幅度也越来越大。不同的嵌固长度，地铁的应力矢量场和位移都不一样。4.结语根据上述计算得出，该地铁线路二期施工时，应在靠近建筑工程项目的这一侧进行基坑支护，护坡桩嵌固深度越深，日后建筑工程施工时对地铁结构基础造成的影响也就越小。从数量上计算，如果嵌固深度为9米，建筑工程项目基坑开挖时，对地铁结构基础造成的反弹值最小

8、，不会对地铁的运营造成不良影响[4]。同时，如果建筑结构的基坑深度超过了地铁结构的埋深，建筑结构基坑开挖时，也会对地铁结构造成反弹，但是影响较小。地铁支护桩嵌固深度的变化，虽然会影响到地铁结构基础的反弹，但是影响不大。如果建筑结构基坑深度超过了地铁结构的埋深，建筑基坑开挖时就会对地铁结构造成较大的卸载反弹，并且支护结构嵌固深度的变