黄土区基坑开挖引起下卧地铁隧道变形分析及控制措施研究

摘要

基坑开挖将诱发下卧既有地铁隧道变形,影响地铁运行安全。通过数值模拟研究了西安黄土地区明挖基坑施工引起的下卧既有地铁隧道的变形响应,基坑不分区开挖时,左、右线隧道的最大隆起值分别达到11.09 mm和10.29 mm。从开挖方案优化及隧道加固两方面提出了隧道变形控制措施并进行对比分析,当基坑分区开挖时,隧道变形减小约14%,但开挖过程中隧道沿轴向的变形相对集中,应根据分区卸荷路径下的隧道变形规律对开挖顺序加以调整。当采取加固措施时,对下卧隧道上方进行土体加固的隧道变形控制效果与加固深度成正比,达到最大加固深度时的隧道变形减小约15%;在隧道上方土体加固的基础上,结合隧道侧方土体加固或设置抗拔桩的门式、板凳式和混合式加固方案的隧道变形控制效果可分别达到33%,43%和56%。经对比可知,设置抗拔桩的控制效果优于进行侧方土体加固,宜优先选用。在实际施工时综合选用了分区开挖和板凳式隧道加固方案,隧道变形控制效果良好。