基坑开挖对既有大跨公路隧道影响的数值模拟研究

摘要

昆明轨道交通3号线西山公园站基坑工程上跨昆楚高速公路碧鸡关隧道,基坑坑底距隧道拱顶的最小距离为8.0m,基坑南侧为高陡边坡,环境复杂,施工风险大.为研究基坑开挖对下卧大跨公路隧道的影响,利用有限元软件Midas/GTS建立三维数值模型,计算 了无隧道保护措施、采取地层加固、同时采取地层加固和抗拔桩三种不同工况,分析基坑开挖对既有公路隧道受力变形大小和分布形态的影响,评价不同保护措施下的隧道附加内力和附加变形控制效果.结果表明:基坑开挖对下方隧道的影响很大,导致隧道出现不均匀纵向隆起变形并明显改变隧道结构受力大小和分布形态,影响范围约4倍基坑开挖宽度.注浆加固措施对控制隧道隆起变形和附加内力的效果明显,而设置抗拔桩的效果稍弱.隧道保护措施的改变对隧道结构内力分布形态的影响小.相比隧道隆起变形而言,保护措施的改变对隧道内力的影响更大.