软土地层地铁隧道受两侧基坑群开挖叠加影响研究

doi:10.3973/j.issn.2096-4498.2024.S2.005

隧道建设（中英文） ›› 2024, Vol. 44 ›› Issue (S2): 51-60.DOI: 10.3973/j.issn.2096-4498.2024.S2.005

软土地层地铁隧道受两侧基坑群开挖叠加影响研究

王卫东^{1, 2}，徐中华^{2, 3}，顾正瑞^{2, 3, *}，宗露丹^{2, 3}

（1. 华东建筑集团股份有限公司，上海 200011； 2. 上海基坑工程环境安全控制工程技术研究中心，上海 200011； 3. 华东建筑设计研究院有限公司上海地下空间与工程设计研究院，上海 200011）

出版日期:2024-12-20 发布日期:2024-12-20
作者简介:王卫东（1969—），男，辽宁辽阳人，1996年毕业于同济大学，岩土工程专业，博士，教授级高级工程师，主要从事岩土工程研究工作。 E-mail： weidong_wang@arcplus.com.cn。 *通信作者：顾正瑞，E-mail： guzhengrui8876@163.com。

Superposed Effects on Deformation of Metro Tunnels in Soft Soils Caused by Excavation of Foundation Pits on Both Sides

WANG Weidong^{1, 2}, XU Zhonghua^2,
3, GU Zhengrui^{2, 3, *}, ZONG Ludan^{2, 3}

(1. Arcplus Group PLC, Shanghai 200011, China; 2. Shanghai Engineering Research Center of Safety Control for Facilities Adjacent to Deep Excavations, Shanghai 200011, China; 3. Shanghai Underground Space Engineering Design & Research Institute, East China Architecture Design & Research Institute Co., Ltd., Shanghai 200011, China)

Online:2024-12-20 Published:2024-12-20

摘要/Abstract

摘要： 上海地铁12号线隧道横穿乍浦路天潼路基坑群工程，地铁隧道在两侧基坑群开挖的叠加影响下，变形性状更加复杂。采用分坑方案减小基坑的尺寸可以有效控制隧道变形，在基坑群复杂的工况下，不同分坑开挖对隧道的变形影响不同。基于可考虑土体小应变特性的HS-Small本构模型模拟分析地铁隧道在基坑群施工全过程的变形性状，进一步揭示基坑群分坑开挖引起邻近地铁隧道的渐次变形过程。结果表明： 1）当隧道两侧都开挖时有利于水平变形的控制，而隧道的竖向位移由于两侧开挖的叠加影响表现为更大的沉降； 2）隧道均发生竖向压缩和水平向拉伸变形，收敛变形不大，可保障隧道安全。

关键词: 基坑群, 地铁隧道, 叠加影响, 变形性状, 三维有限元

Abstract: The Shanghai metro line 12 crosses the Tiantong road and Zhapu road foundation pit groups. The deformation characteristics of the metro tunnels are complex due to the superposed effects caused by excavation of foundation pits on both sides of the tunnel. Sub-pit excavation method is adopted to reduce the excavation size of the foundation pit, thus the deformation of the tunnel can be effectively controlled. However, different sub-pit excavation schemes might cause different effects on the metro tunnels. Three-dimensional finite element analyses are carried out based on the small strain soil constitutive model and considering the interaction between soils and structures. Gradual deformation and superposed effects on the adjacent metro tunnels caused by excavation are revealed. It is beneficial to control the horizontal deformation of tunnels when synchronously excavating the foundation pits on both sides, but the vertical displacement of tunnel exhibits larger settlement due to superposed effect. In general, the excavation of the foundation pit causes both vertical compression and horizontal tensile deformation of the tunnels. However, the convergence deformation of the tunnel is not significant, showing that the tunnel is still in safe state.

Key words: excavation group, metro tunnel, superposed effects, deformation characteristics, three-dimensional finite element

王卫东, 徐中华, 顾正瑞, 宗露丹. 软土地层地铁隧道受两侧基坑群开挖叠加影响研究[J]. 隧道建设, 2024, 44(S2): 51-60.

WANG Weidong, XU Zhonghua, GU Zhengrui, ZONG Ludan.

Superposed Effects on Deformation of Metro Tunnels in Soft Soils Caused by Excavation of Foundation Pits on Both Sides [J]. Tunnel Construction, 2024, 44(S2): 51-60.

[1]	宋宏倬, 姜谙男, 阮颖颖, 闵庆华. 基于Hoek-Brown弹塑性HMD耦合模型的富水区隧道施工分析[J]. 隧道建设, 2024, 44(S2): 342-351.
[2]	蒋涛. 地铁隧道钢管片自动焊接技术研究[J]. 隧道建设, 2024, 44(11): 2283-2292.
[3]	鲍艳, 梅崇斌, 徐鹏宇, 孙哲, 温玉成. 基于改进YOLOv8算法的地铁隧道裂缝识别方法研究[J]. 隧道建设, 2024, 44(10): 1961-1970.
[4]	易国良, 陈馈, 卢高明, 周建军, 范文超. Progress in Shield Tunneling Technology for Urban Underground Space in China（我国城市地下空间盾构法隧道工程技术新进展）[J]. 隧道建设, 2024, 44(1): 1-20.
[5]	马钢, 康佐, 高虎艳, 于文龙, 亢佳伟. 饱和软黄土城市地铁隧道安全风险分析及应对措施研究[J]. 隧道建设, 2023, 43(S1): 425-433.
[6]	席红兵, 李柏生. 硫酸盐-冻融共同作用下隧道衬砌支护喷射混凝土劣化性能研究[J]. 隧道建设, 2022, 42(7): 1219-1226.
[7]	宗露丹, 王卫东, 徐中华, 朱雁飞. 软土地区56 m超深圆形竖井基坑支护结构力学分析[J]. 隧道建设, 2022, 42(7): 1248-1256.
[8]	张青, 王洪超, 赵耀, 邵靖淇, 高子明, 张连震, 陈健, 王宠, 于雷. 新建隧道近距离小角度斜下穿既有隧道稳定性分析——以青岛地铁8号线隧道工程为例 [J]. 隧道建设, 2021, 41(S2): 199-208.
[9]	刘林胜, 李洋, 李为腾, 李永顺, 王柯. 地铁暗挖车站端锚锚杆预应力功效研究[J]. 隧道建设, 2021, 41(S2): 255-260.
[10]	何嵘国, 张孝勇, 汪旭, 赵子越, 安顺彪. 基于深度学习的地铁隧道监控量测数据分析预测方法[J]. 隧道建设, 2021, 41(S2): 261-267.
[11]	路耀邦, 刘永胜, 樊晓东. 地铁隧道结构表观病害快速检测方法与应用[J]. 隧道建设, 2021, 41(S2): 655-663.
[12]	岳琳辉, 于祥涛, 李增良. 基于最优组合赋权的EMD-GRU盾构竖向姿态预测[J]. 隧道建设, 2021, 41(S1): 167-.
[13]	李增良. 基于深度学习的盾构竖向姿态组合预测[J]. 隧道建设, 2021, 41(5): 758-763.
[14]	李增良. 基于MIC-LSTM的盾构施工地表变形动态预测[J]. 隧道建设, 2021, 41(2): 199-205.
[15]	王玥, 徐启鹏, 马召林. 郑州地铁粉细砂地层区间隧道扩挖注浆方案优化研究与实践[J]. 隧道建设, 2021, 41(12): 2140-2149.

软土地层地铁隧道受两侧基坑群开挖叠加影响研究

Superposed Effects on Deformation of Metro Tunnels in Soft Soils Caused by Excavation of Foundation Pits on Both Sides

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价