邻近基坑卸荷—加载对既有软土盾构隧道影响分析

doi:10.3973/j.issn.1672-741X.2016.11.010

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隧道建设（中英文） ›› 2016, Vol. 36 ›› Issue (11): 1348-1355.DOI: 10.3973/j.issn.1672-741X.2016.11.010

邻近基坑卸荷—加载对既有软土盾构隧道影响分析

张剑涛，姚爱军，郭海峰，周一君，胡愈

(北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室，北京 100124)

收稿日期:2016-03-31 修回日期:2016-04-28 出版日期:2016-11-20 发布日期:2016-11-30
作者简介:张剑涛（1991—），男，北京人，北京工业大学岩土工程专业在读硕士，主要从事岩土工程方面的科研工作。Email： zhangjiantao@emails.bjut.edu.cn。
基金资助:
国家自然科学基金资助项目（51578023）

Study of Influence of Unloadingloading of Adjacent Foundation Pit on Existing Soft Soil Shield Tunnel

ZHANG Jiantao， YAO Aijun， GUO Haifeng， ZHOU Yijun， HU Yu

(Key Laboratory of Urban Security and Disaster Engineering, Ministry of Education, Beijing University of Technology, Beijing 100124, China)

Received:2016-03-31 Revised:2016-04-28 Online:2016-11-20 Published:2016-11-30

摘要/Abstract

摘要：

为了减少和避免地铁盾构隧道发生运营中断事故，提升地铁盾构隧道的防灾减灾能力，应用数值模拟的方法，以上海某典型工程为例，研究了软土地层中，邻近基坑卸荷—加载作用下，盾构隧道位于基坑拐角特殊位置的变形机制，并对地下连续墙支护方案的隔离效果和盾构隧道与基坑边缘净距l的影响进行了分析。研究结果表明： 1）当基坑位于盾构隧道侧方浅部时，基坑卸荷—加载诱发盾构隧道产生朝向基坑方向的位移，随着基坑加载的进行，竖向位移可得到适量恢复，水平位移恢复较少； 2）当盾构隧道位于基坑拐角特殊位置时，受基坑临空面范围和卸荷—加载作用共同影响，最大竖向位移出现在基坑拐角位置附近，最大水平位移出现在隧道轴线距离基坑边缘约1.5h（h为基坑深度）位置； 3）近地铁区域采用地下连续墙加固方案，可使盾构隧道水平位移减小50%，加固效果明显； 4）当盾构隧道与基坑边缘净距l大于1.5h时，邻近基坑卸荷—加载对既有盾构隧道影响较小。

关键词: 盾构隧道, 土体卸荷, 基坑加载, 数值模拟, 临空面

Abstract:

The deformation mechanism of a soft soil shield tunnel in Shanghai adjacent to a foundation pit under the effect of unloadingloading of foundation pit is studied; the influences of the supporting scheme for underground diaphragm wall and the clear distance between shield tunnel and foundation pit on shield tunnel structure are analyzed. The study results show that: 1) The displacement of shield tunnel towards foundation pit would be induced by unloadingloading effect when the foundation pit is on the side of shield tunnel. The vertical displacement and horizontal displacement of shield tunnel would be recovered with the loading time increases. 2) The maximum vertical displacement of shield tunnel would occur nearby corner of the foundation pit and the maximum horizontal displacement of shield tunnel would occur at 1.5h(h is the height of foundation pit) point (from tunnel axial line to foundation pit) under the effect of free surface scope of foundation pit and unloadingloading. 3)The horizontal displacement of shield tunnel would be reduced by 50% by setting underground diaphragm wall. 4) The unloadingloading effect of foundation pit can be ignored when the clear distance between shield tunnel and foundation pit is larger than 1.5h.

Key words: shield tunnel, soil unloading, foundation pit loading, numerical simulation, free surface

中图分类号:

U 45

张剑涛，姚爱军，郭海峰，周一君，胡愈. 邻近基坑卸荷—加载对既有软土盾构隧道影响分析[J]. 隧道建设, 2016, 36(11): 1348-1355.

ZHANG Jiantao， YAO Aijun， GUO Haifeng， ZHOU Yijun， HU Yu. Study of Influence of Unloadingloading of Adjacent Foundation Pit on Existing Soft Soil Shield Tunnel[J]. Tunnel Construction, 2016, 36(11): 1348-1355.

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