【摘 要】
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城市轨道交通网络不断地密集,地铁周边的密集商业开发越来越多,进而造成运营地铁周边多个基坑工程同期施工的情况越来越常见。群体基坑与地铁结构的相对位置有上方、侧方同侧
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城市轨道交通网络不断地密集,地铁周边的密集商业开发越来越多,进而造成运营地铁周边多个基坑工程同期施工的情况越来越常见。群体基坑与地铁结构的相对位置有上方、侧方同侧、两侧等,群体基坑的同时或先后施工,使得周边地层扰动更为复杂和剧烈,地铁结构的变形影响更为显著,对地铁的运营安全造成了巨大威胁。本文先从开挖单体基坑工程入手,研究了基坑大小、相对位置等因素对临近地铁隧道安全的影响,再研究开挖群体基坑对临近地铁盾构隧道产生的影响。介绍并推导平衡状态时基坑开挖卸荷下地铁盾构隧道的变形和内力理论公式计算;还利用了数值分析计算试验,讨论了基坑对临近隧道的影响,模拟了基坑群的施工开挖过程;依托群体基坑工程施工期间临近地铁盾构隧道的监测数据,对比理论计算及数值模拟的结果,总结了群体基坑开挖对临近盾构隧道的安全影响规律。收集上海34个临近地铁隧道施工基坑的工程案例,总结了临近隧道的沉降变化规律。同时,针对单体基坑开挖下隧道的变化规律,进行基坑与隧道空间位置的数值计算试验,一共96组。并将两者得到的规律进行了比较。得到了如下结论:盾构的位移随开挖深度和开挖宽度增大变大;随水平间距的增加呈幂指函数减小;随盾构的埋深变形逐渐减弱。结合JKQ3个基坑群体基坑开挖工程实例,对该群体工程施工下的监测方案,监测数据进行了研究,随后根据该群体工程进行了大型三维数值模拟施工,运用了理论计算、数值模拟、现场监测数据手段,对群体基坑开挖下的临近隧道的变形、应力等进行了研究:然后从不同方法开挖群体基坑,通过相互对比,结合不同的群体基坑开挖方式,减小群体基坑开挖对临近盾构隧道结构的不安全。通过施工过程模拟得出:群体基坑开挖要比单个基坑对隧道的影响范围要大50%;群体基坑的开挖顺序和方法对临近盾构的影响较大,基坑同时开挖对临近盾构隧道的安全更为不利;JKQ群体基坑项目采用先开挖临近盾构隧道的小基坑,后开挖远离地铁侧的大基坑对隧道的运营安全较有利。最后,根据全文的研究成果和工程应用,提出了如何进行基坑开挖施工及保护临近运营盾构隧道的安全的具体工程措施。主要可以采用基坑分区、加固基坑、优化开挖方案和隧道变形区“微扰动注浆”等措施。
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