沟槽开挖对下方既有地铁隧道的影响数值模拟位移分析

摘要

沟槽开挖过程中会扰动隧道周围的土体,使土体发生位移和应力变化,这种改变也会引起土壤和隧道之间复杂的相互作用,地铁隧道作为城市交通的重要组成部分,需要持续监控以确保其安全性。本研究以广州白云区的李溪干渠改渠沟槽开挖工程为例,研究沟槽开挖过程中对下方运营的地铁隧道的影响。采用有限元软件MIDAS Gts Nx模拟沟槽开挖全过程,并进行土体的敏感度分析对沟槽开挖期间对隧道的应变,数值模拟研究结果表明:由于卸载土体在隧道的正上方,隧道管片以上浮竖向位移为主,竖向位移大概是水平位移的2倍;减少土体的内摩擦角及卸载再加载模量时,隧道管片上浮竖向位移增大,但卸载再加载模量的减少对隧道的变形相对较大;所有的隧道管片变形都在控制要求范围内。