地铁隧道对上部既有建筑物的影响及加固方法研究

摘要

在地面建筑设施密集的城市进行地铁隧道施工，必然会引起地层移动和变形，对周边及上部既有建筑物造成不利影响，引起隧道上部及临近建筑发生不均匀沉降及开裂，直接影响结构安全。为此，本文针对隧道开挖对上部既有建筑物的影响及加固方法进行研究分析。
　　本文分析了地铁隧道开挖后上部土层的变形分布规律，提出对地铁隧道开挖引起上部既有建筑物发生沉降采用基础下预压桩基础托换法，并结合西安某学校宿舍楼沉降开裂加固处理项目，应用MIDAS GTS有限元计算分析软件对宿舍楼沉降加固的受力及变形进行数值模拟计算分析，研究表明：上部既有建筑物加固前后，地铁隧道上部土体沉降均呈正态分布，最大沉降发生在隧道中心上部；采用预压托换桩托换法加固后，隧道周围土体及上部既有建筑基础沉降均有较大减小，其中上部建筑基础沉降可减小30％；采用预压托换桩加固法加固后，地铁隧道衬砌结构应力及变形均有微小变化，其中压应力增加0.4%，拉应力减小3.6%，则对隧道结构不会造成安全问题；根据实际工程加固施工效果检验分析，采用预压托换桩托换法加固后，使宿舍楼的沉降得到控制，墙体裂缝未继续发展，表明预压桩基础托换法加固有效，且隧道顶短桩桩深以10m为宜，即短桩桩底距隧道顶3m-4m为宜。