基坑开挖与临近既有隧道的相互影响_何连升
基坑开挖与临近桩基相互作用研究
基坑开挖与临近桩基相互作用研究随着城市建设的不断发展，基坑开挖已经成为了城市施工中不可避免的过程。
而基坑开挖过程中涉及到的一个重要问题就是基坑边坡稳定性以及与临近桩基的相互作用关系。
本文旨在探究基坑开挖与临近桩基相互作用的研究。
一、基坑开挖对临近桩基的影响基坑开挖过程中，土体的位移和变形会导致土体内部产生应力和能量的变化。
当这种应力和能量超过土的承载力时，土体就会产生破坏。
尤其是在基坑开挖较深的情况下，由于土体变形对于临近桩基的影响将会更加显著，可能导致桩基破坏或者变形等问题。
此外，基坑开挖过程中所产生的振动和噪声也会对于临近桩基造成影响。
尤其是对于深基坑开挖，所需要使用的大型机械设备无疑会对于周围的桩基产生较大的影响。
因此，在实际施工过程中应该对于临近桩基进行足够的保护。
二、临近桩基对基坑开挖的影响在基坑开挖的同时，临近桩基也会对于基坑边坡稳定性造成影响，尤其是对于那些深度较大的基坑。
相对于深基坑开挖，较浅的基坑对于临近桩基的影响相对较小。
此外，从行业实践的角度来看，临近桩基的承载力也可以提供给基坑边坡进行支撑。
因此，在设计基坑开挖时，应该综合考虑基坑边坡稳定性和临近桩基的承载力问题。
三、基坑开挖与临近桩基相互作用的控制为了保证基坑开挖和临近桩基的协调，施工现场需要制定相应的控制方案。
在实际开挖过程中，应该尽可能地减少对于临近桩基的影响，尤其是对于较为深入的基坑，应该在施工前进行专业的勘察和技术方案评估。
除此之外，在实际施工时还可以采取一些控制措施，比如使用振动控制器、加固临近桩基等方法，以减少对于临近桩基的影响。
综上所述，基坑开挖与临近桩基之间的相互作用是一个复杂的问题，需要进行专业的分析和控制。
在实际施工中，应该通过合理的方案设计和科学的技术手段来减少基坑开挖和临近桩基之间的相互影响，从而为城市建设提供更加坚实的基础。
浅谈深基坑开挖对临近地铁隧道影响
浅谈深基坑开挖对临近地铁隧道影响作者：侍虎来源：《中国科技纵横》2019年第08期摘要：邻近地铁深基坑施工必将影响隧道结构安全，文中结合地铁保护区域内深基坑开挖及相关隧道变形数据，进行实例分析，以期为类似地铁监测项目提供借鉴和参考。
关键词：深基坑;地铁隧道;监测;沉降;收敛中图分类号：U455.5 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）08-0109-02随着我国城市化的进一步深入，城市人口不断增加，扩大城市的可利用空间变得尤为重要。
不可避免的就会在运营地铁线路周围兴建高层建筑物，由于建筑物的基坑施工会引起基坑周围土体的扰动，进而对邻近地铁区间隧道产生一定作用。
做好地铁隧道监测工作，减小工程施工影响，确保隧道结构稳定，对地铁结构安全具有重要意义。
本文对深基坑开挖对临近地铁隧道产生的影响进行分析，为其他施工提供一定的参考。
1 地铁与基坑相互关系概况1.1 工程概况上海市外高桥徐汇俱乐部有限公司公寓式办公楼、配套商业改扩建项目，地处徐汇区衡山路以东、乌鲁木齐路以西、永嘉路以北。
占地面积为9004m2，总建筑面积约23915m2，其中地上总建筑面积约15000m2，地下建筑面积约8915m2。
该地块B区基坑开挖深度为9.8米，基坑面积为2633m2。
1.2 该段地铁概况及相互关系该段地铁为圆形隧道，直径为5.5米。
地铁隧道底标高为-14.219m，比本工程基坑开挖深度深约4.219m。
地铁车站宽度为17.7m，车站顶板最浅标高为-1.694m，为单跨折线拱顶结构，地下一层和地下二层的楼板面相对标高分别为-7.234m和-14.874m，车站底板底标高为-15.674m。
施工的B区距离该隧道最近处为17.8m。
正在运营的地铁区间隧道和地铁车站的变形保护要求等级高，是本工程保护的重点。
2 地铁隧道监测2.1 监测内容本工程监测设置以下几方面内容：上下行隧道结构垂直位移监测;隧道结构平面位移监测;上、下行线隧道结构收敛变形监测。
基坑开挖对临近既有地铁隧道结构的影响分析
基坑开挖对临近既有地铁隧道结构的影响分析
游昌杰
【期刊名称】《四川水泥》
【年(卷),期】2024()5
【摘要】为了分析基坑开挖对临近既有地铁隧道结构的影响,以广州某在建深基坑项目为例,利用PLAXIS有限元软件建立二维数值计算模型,分析基坑开挖各阶段整
体水平位移、整体地面沉降以及隧道结构横向、竖向位移、支护结构的位移、剪力、弯矩的变化情况,结果表明:随着基坑开挖深度逐渐增加,支护双排桩水平位移也逐渐增大且前排桩内力分担较大;隧道累计水平变形最大值为8.7mm,累计沉降5.2mm;利用弧长法控制的强度折减法计算基坑安全系数为2.07。
结论为:基坑开挖对地铁
隧道结构的影响较小,能满足相关规范及地铁运营的基本要求。
【总页数】5页(P272-276)
【作者】游昌杰
【作者单位】广东省地质局第三地质大队
【正文语种】中文
【中图分类】TU47
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近既有地铁区间隧道的影响分析5.基坑开挖对临近既有地铁隧道影响分析
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基坑开挖对邻近既有下穿顶管隧道的变形影响分析
基坑开挖对邻近既有下穿顶管隧道的变形影响分析李 靖（江西有色建设集团有限公司，江西 南昌 330000）摘 要：结合某基坑工程实例，简要介绍了该工程的实际情况，明确基坑支护方案、基坑开挖对下穿顶管隧道的影响，提出相应的预防措施，例如增加基坑围护结构入土深度、对既有下穿顶管隧道四周土体采取注浆加固措施、加固基坑被动区土体等，取得良好的施工效果，希望可以为类似工程项目提供一定的帮助与借鉴。
关键词：基坑开挖；下穿顶管隧道；隧道变形中图分类号：TU753 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2020）02-0293-2收稿日期：2020-01作者简介：李靖，男，生于1989年，汉族，江西南昌人，本科，工程师，研究方向：岩土工程。
道路工程建设规模逐渐扩大，工程深基坑数量越来越多，在基坑开挖过程中，对邻近下穿顶管隧道会产生一定影响，如果没有及时采取有效的控制措施，下穿顶管隧道容易出现变形，严重影响隧道的安全运行，顶管隧道具有断面大、超浅埋、建设成本比较低的特点，因而被广泛应用在城市轨道交通工程中。
为了减小基坑开挖对邻近既有下穿顶管隧道产生的不利影响，相关单位要采取有效的控制对策。
1 案例概况某城市拟建大型广场，地上38层，地下4层，地上部分采取现浇钢筋混凝土框架-剪力墙结构，基础采用筏板基础。
建筑基坑左侧距离某道路顶管隧道14.5m，右侧距顶管隧道16.8m，基坑开挖过程中，既有下穿顶管隧道发生一定变形。
2 基坑支护方案因为基坑开挖会对周围既有顶管隧道产生较大影响，若土体出现变形，顶管隧道会发生下沉或上浮现象，严重的还会损坏隧道内部结构。
因此，该工程基坑上部采取放坡开挖方法，放坡采取钢筋网+喷射混凝土支护形式，支护结构采取双排桩+钢支撑形式。
前排桩采取钻孔灌注桩，桩长在15.5m ～17.5m 之间，后排桩体采用长度为15m 的钻孔灌注桩，两排钻孔灌注桩之间的距离为3.5m，在基坑的两个角部，分别设置钢管水平支撑，基坑的中间区域使用钢管斜抛撑。
深基坑开挖支护结构对下穿既有隧道的影响
深基坑开挖支护结构对下穿既有隧道的影响摘要：目前，随着中国城市化进程的加快，高层建筑越来越多，基坑工程也越来越多，往往靠近地铁隧道。
基坑开挖引起的土体应力释放会对邻近的隧道产生一定的影响。
隧道变形过大会导致支护结构开裂、隧道渗水等问题。
严重时甚至危及行车安全，对人身安全构成极大威胁。
因此，在深基坑开挖过程中，相邻隧道的变形分析和安全评价是非常重要的。
关键词：深基坑开挖支护结构；下穿既有隧道；影响引言随着城市建成区的扩大和成熟，重建现有的道路面临越来越多的难题，向地下要空间，成为一条清晰的思路，其中城市明挖隧道的应用越来越多。
明挖隧道深基坑支护是风险性较大的工程项目，围护结构的施工质量将直接影响基坑及周围建筑物的稳定，因此，保证深基坑围护结构施工质量及日常监测，将对基坑施工期间的安全性起到决定性作用。
1临近地铁隧道的软土深基坑施工内容地铁作为现代城市的主要交通干线，其安全性非常重要。
然而，随着城市建设和发展的需要，地铁隧道在使用阶段不可避免地会受到各种工程活动的影响。
邻近地区的工程活动是影响隧道的常见因素，包括建筑物基坑开挖。
地铁在中国发展较晚，只有少数城市有地铁，大规模的城市建设在近10年才兴起。
因此，解决城市建设与发展与地铁保护之间的矛盾，对于理论研究和工程实践都具有重要意义。
近年来，一些学者对地铁基坑工程的实际情况进行了一系列的研究：以地铁基坑工程的实际情况为基础，基于基坑工程施工对周边建筑和地铁隧道的影响，阐述了基坑工程中应考虑的环境影响，分析总结了一些有效的处理措施和解决方案，提出在勘察和初步设计中应充分考虑各种影响因素;以基坑工程下的既有隧道防护为工程背景，结合软土基坑隆起变形和软土卸载模量的残余应力法，本文探讨了基坑支护措施及基坑工程时空效应的施工方法，以控制民用建筑基坑下仰拱隧道的抗拔变形。
2深基坑开挖支护结构对下穿既有隧道的影响2.1围护系统质量控制隧道围护结构的施工质量，是隧道施工的重点，一方面，严把围护桩的施工质量，做到水泥掺量足够、打桩顺序合理、施工衔接顺畅、型钢插入到位，SMW工法桩施工质量合格，是基坑变形控制的第一要素；另一方面，做好支撑系统的安装质量及安装及时性。
深基坑开挖对临近既有地铁隧道的影响分析与对策
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基坑开挖对邻近既有盾构隧道的影响分析
基坑开挖对邻近既有盾构隧道的影响分析摘要：随着我国城市建设的快速发展，用地资源愈加紧张，临近地铁的基坑工程越来越多。
为保证城市轨道交通的运营安全，需要研究基坑施工影响范围内的地铁隧道位移、变形和应力等的变化规律。
研究临近地铁基坑施工的主要方法包括理论计算、现场实测、模型试验和数值模拟等。
理论计算一般不考虑地铁隧道和周围土体的非线性作用，需进行大量简化，计算精度较低;对于已运营隧道，现场实测受到诸多限制，较难做到与基坑施工实时同步监测，数值计算逐渐成为基坑施工对临近地铁影响分析的有效手段。
基坑开挖深度对临近地铁隧道的影响规律，认为当基坑开挖深度与地铁隧道上覆土厚度之比大于0．5时，隧道竖向位移与基坑开挖深度近似呈线性变化。
利用数值模拟计算，并通过与现场实测数据进行对比分析，发现在一定的深度范围内采用人工抽条开挖可明显减小地铁隧道的隆起变形速率。
研究了渗流应力耦合作用下基坑开挖对临近地铁隧道的影响，并提出了结构优化方案。
关键词：基坑开挖；盾构隧道；数值模拟；位移；隆起变形引言随着城市交通的快速发展，城市地铁建设迅速普及。
新建建筑施工时，基坑开挖过程容易对周围既有盾构隧道造成影响，引起隧道周围土体扰动，隧道不同部位随之产生位移和隆起变形。
鉴于此，以某已建地铁建设项目为背景，通过有限元结构分析软件ＭＩＤＡＳＧＴＳ数值模拟的方法，计算开挖过程中隧道的位移及纵向隆起变形，并与现场实测数据进行对比，验证模拟的正确性。
1项目概况1.1工程概况某城市绕城高速改建采用半幅改造半幅通行方式进行，先南半幅路面改建、后北半幅改建。
改建工程与轨道交通运营1号线、在建5号线存在交叉。
交叉范围为改建绕城高速K31+840~K31+920段，对应轨道交通1号线左线K15+393~K15+468、右线K15+394~K15+470，对应5号线左右线K2+777~K2+852。
交叉范围内，高速公路路基基坑开挖深度约12.6~16.8m，开挖最底面距离1号线盾构隧道结构顶覆土厚度约4.15~5.07m，距离5号线盾构隧道结构顶覆土厚度约7.88~9.3m。
基坑开挖对临近既有地铁隧道影响分析
1工程概况1.1基坑工程基本情况重庆轨道交通4号线西延伸项目，车站与既有5号线、远期23号线换乘。
车站为地下两层岛式站。
项目周围环境复杂，西侧毗邻既有地铁隧道，最小距离为15.2m 。
西侧为A 、B 、C 三个附属结构。
其中，A 基坑开挖深度6~8.5m ，采用悬臂桩、灌注桩+锚索、土钉墙等支护方案。
B 基坑开挖深度9.2~15.8m ，采用复合土钉墙、灌注桩+锚索等支护方案，C 基坑开挖深度5.4~10.7m ，采用土钉墙、灌注桩+锚索等支护方案。
1.2既有地铁隧道基本情况地铁隧道区间线路全长1.2km ，采用盾构法施工，设计为双洞双线，埋深为9.2~11.4m 。
地质勘察结果显示，隧道主要穿越粉质黏土层。
地铁隧道上方是城市道路，断面宽度为42m ，由机动车道、非机动车道、人行道组成。
2基坑开挖对临近既有地铁隧道的影响等级评价依据《城市轨道交通结构安全保护技术规范》（CJJ/T202-2013，以下简称《规范》）[1]，根据基坑与隧道结构的位置关系及基坑支护方案，评价基坑开挖对地铁隧道的影响等级。
2.1A 基坑A 基坑距离地铁隧道的距离为15.2m ，开挖深度在6~8.5m 。
其中，灌注桩+锚索支护节段长度h 为7.9m ，间距15.2m 处于1.0h ~2.0h 之间，隧道结构位于一般影响区（C ）内。
盾构施工时，盾构机外径D 为6.4m ，间距15.2m 处于2D ~3D 之间，属于较接近程度。
综合分析后，A 基坑开挖对地铁隧道结构的影响等级为三级。
2.2B 基坑B 基坑距离地铁隧道的距离为16.6m ，开挖深度在9.2~15.8m 。
其中，灌注桩+锚索支护节段长度h 为17.8m ，间距16.6m 处于0.7h ~1.0h 之间，隧道结构位于显著影响区（B ）内。
盾构施工时，间距16.6m 处于2D ~3D 之间，属于较接近程度。
综合分析后，B 基坑开挖对地铁隧道结构的影响等级为二级。
2.3C 基坑C 基坑距离地铁隧道的距离为16.1m ，开挖深度在5.4~10.7m 。
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Mutual Influence between the Excavation of Foundation Pit and Adjacent Tunnel
HE Liansheng1 ， ZHANG Jun2
（ 1． Audit Department， Northeastern University ， Shenyang ， China， 110819 ； 2． School of Ｒesource and Civil Engineering ， Northeastern University ， Shenyang ， China， 110819 ）
［19 ］ 度的相互影响． Chao Xu 等人 采用有限差
滩通道开挖对下卧延安东路隧道的影响， 评 价了不同隧道保护措施的效果． 戴宏伟 研 究了荷载位置、 隧道埋深、 隧道直径以及不同 土质对隧道沉降和内力的影响， 成果可以为 地铁隧道的保护提供一定的依据． 隧道侧穿 基坑情况下， 裴行凯和倪小东
［4 ］
分法研究了土体开挖对管道变形的影响 ． 基坑与既有隧道的位置关系是两者相互 影响的重要因素， 笔者主要考虑基坑开挖纵 轴方向与隧道的走向相近或平行的情况． 采 用数值模拟的方法， 从变形的角度出发研究 基坑开挖过程与隧道结构的相互影响． 结果 表明， 在基坑三倍开挖深度范围内， 随着两者 间距的不断增加， 基坑开挖对隧道衬砌结构 的水平变形影响越来越小． 临近隧道侧的桩 体水平变形最大值要大于远离隧道测的桩体 变形． 隧道侧墙水平位移随着隔离桩与隧道 之间的距离增大而增大； 随着隔离桩桩长的 增加隔离效果越明显， 但是超过一定长度隔 离效果增加幅度减弱．
［7 ］
研究了开挖
卸荷对下卧初支隧道的纵向变形的影响． 闫
828
沈阳建筑大学学报（ 自然科学版）
第 30 卷
1
1． 1
有限元数值模拟分析
基坑与隧道的相互位置关系 基坑与隧道的相互位置关系如图 1 所
挖分析为二维平面应变问题． 模型尺寸考虑 开挖影响范围， 模型水平方向 146 m ， 垂直方 向 54 m． 计算模型的边界条件确定， 表面边 界为自由边界， 底部边界约束竖向位移， 两侧 边界仅约束水平位移． 计算模型网格划分如 图 2 所示．
［2 ］ ［1 ］
静雅
［8 ］
对邻近运营地铁隧道的深基坑的设
［9 ］
计施工进行了阐述分析． 王强
对敏感环境
［10 ］
下深基坑进行了监测分析． 郑刚等人 了实测及分析． 张治国等人
［11 ］
对基
坑开挖对下卧运营地铁既有箱体影响的进行 对邻近开挖对 既 有 软 土 隧 道 的 影 响 进 行 了 分 析 研 究． ChangYu Ou［12］等人对基坑开挖交叉围护墙 结构进行了工程实例分析． L． Sebastian Bryson［13］等人对深基坑开挖的刚性维护结构进
doi： 10． 11717 / j． issn： 2095 － 1922． 2014． 05． 08
基坑开挖与临近既有隧道的相互影响
1 张 何连昇 ，
俊
2
（ 1． 东北大学审计处， 辽宁 沈阳 110819 ； 2． 东北大学资源与土木工程学院 ， 辽宁 沈阳 110819 ）
摘
要： 目的 明确基坑开挖与临近既有隧道之间的相互影响以及基坑与隧道之间设
6 m、 示， 两者水平间距为 L ， 分别取 L = 3 m 、 9 m、 12 m 、 15 m 、 18 m 、 24 m 和 36 m． 在其他 条件不变的情况下， 通过改变 L 值来研究基 坑与隧道间距对两者的相互影响． 隧道的衬 砌取 300 mm ， 直 径 取 6 m； 基 坑 开 挖 深 度 12 m ， 基 坑 钻 孔 灌 注 桩 桩 长 取 24 m ， 桩径 800 mm ， 布置三道壁厚 16 mm ， 直径 609 mm 的钢支撑．
收稿日期： 2014 － 01 － 10 基金项目： 国家自然科学青年基金项目 （ 51008053 ） 作者简介： 何连昇（ 1980 —） ， 主要从事岩土工程方面的研究 ． 男， 博士研究生，
第5 期
何连昇等： 基坑开挖与临近既有隧道的相互影fluences effectively． When the distance betw een the isolation piles and the tunnel increases from 4 m to 8 m ， the side w all's horizontal deformation of the tunnel increases by 47% ． How ever， w hen the distance betw een the isolation piles and the tunnel is taken by 4 m ， and 16 m long piles instead of 12 m long piles are used ， the side w all's horizontal deformation can decrease by 50% ． Conclusion is that there are obvious mutual influences betw een the existing tunnel and excavation of new foundation pits． Isolation piles betw een foundation pits and tunnel have good effects on reducing these mutual influences． Key words： excavation of foundation pit； adjacent tunnel； deformation of lining ； deformation of pile 基坑开挖过程中会产生地层变形效应， 对周边既有构筑物构成了不同程度的危害． 随着城市化进程不断推进， 地下空间的开挖 对周边环境影响的问题越来越严重． 基坑施 工中常遇到临近既有隧道的情况， 在基坑开 挖过程中会对隧道的变形产生一定的影响． 临近情况主要包括隧道下卧基坑和隧道侧穿 基坑两种情况． 隧道下卧情况下， 基坑开挖产 生一定的土体应力释放， 使隧道衬砌结构上 浮产生结构的应力集中现象， 对既有隧道的 使用带来危害． 张治国等人 黄宏伟等人
利用数值模
拟的方法动态预测深基坑开挖对临近既有地 铁隧道的影响， 并对地铁保护方案进行模拟 对比分析． 吴加如
［5 ］
提出了基于 DCFEM 基
坑开挖对地铁隧道影响的预测方法， 能为工 程技术人员提供合理、 快速的预测方法． 王 路
［6 ］
结 采用理论计算及数值模拟计算方法，
合某实际基坑工程， 按平面应变问题考虑， 预 测由于基坑围护结构变形而引起的隧道结构 附加荷载和变形． 李东海等人
图2 Fig. 2
计算模型网格划分图 M esh used in the analysis
（ 2 ） 初始应力条件． 进行基坑开挖模拟 前， 对模型进行初始应力状态的模拟， 一次位 移场和速度场在模拟计算时应设置为零 ． （ 3 ） 隧道周围岩土层假设为单一土层． 对土体本构关系和结构本构关系， 计算中不 考虑降水的影响， 模型中土将选用理想弹塑 性本构模型， 土的破坏准则采用莫尔 － 库仑 （ M ohrCoulomb） 屈服准则描述． 采用梁单元
置隔离桩的作用效果． 方法 采用有限元数值模拟方法， 分析基坑开发过程中隧道衬 砌结构和基坑支护桩变形的发展变化规律． 结果 基坑与隧道间距越大， 基坑开挖对 隧道衬砌结构变形的影响就越小 ； 隧道顶底板以及侧墙的变形发展变化规律基本一 致， 且随着基坑与隧道间距的增加， 隧道顶底板和侧墙的变形差异也逐渐减少； 临近 隧道一侧的基坑支护桩最大变形大于远离隧道一侧的桩体变形 ； 在基坑与隧道之间 设置隔离桩， 能有效减少两者之间的相互影响， 隔离桩与隧道间距从 4 m 增加到 8 m， 隧道侧墙水平变形增加约 47% ； 在隔离桩与隧道间距 4 m 条件下， 隔离桩桩长从 12 m 增加到 16 m， 侧墙水平变形降低约 50% ． 结论 基坑开挖与临近隧道之间的相互 影响较为明显， 在基坑与隧道之间采用隔离桩能起到明显的隔离效果 ． 关键词： 基坑开挖； 临近隧道； 衬砌变形； 桩体变形 中图分类号： TU431 文献标志码： A
Abstract ： In order to find out mutual influences betw een the existing tunnel and new excavation of foundation pits as w ell as effects of isolation piles， this paper analyzed deformations of tunnel lining and foundation pit piles during the excavation process of foundation pits w ith the finite element numerical simulation method． The results show that the greater the distance betw een the foundation pit and the tunnel is， the smaller the influence of excavation of foundation pits on deformations of the tunnel lining is． Deformation change rules among the tunnel roof ， the floor and the side w all are basically identical． With increase of the distance betw een foundation pit and tunnel ， the deformation differences among the tunnel roof ， the floor and the side w all decrease． The maximum deformation of piles that are near to the tunnel is bigger than that of ones far from the tunnel． Isolation piles can