動載條件下地鐵運行時對上跨深基坑開挖的影響研究.pdf

1、列車動荷載對鄰近基坑圍護結構影響的研究已逐漸成為巖土工程領域研究的難點與熱點問題之一。本文以上跨地鐵2號線的基坑為工程背景,針對基坑開挖時既有地鐵隧道的變形情況以及列車動荷載對基坑圍護結構的影響進行研究。采用MIDAS/GTS通用有限軟件建立模型,全過程模擬基坑的開挖施工。研究分析了下穿基坑的既有地鐵隧道變形的原因及控制其變形的措施,并且從地表沉降、基坑圍護結構的受力變形與振動及既有地鐵隧道穩(wěn)定等方面,研究分析了列車移動荷載對上部基坑穩(wěn)

2、定性的影響。本文所做工作與結論如下:
　　(1)以南京城西干道綜合改造工程作為工程背景,設計了基坑監(jiān)測方案并完成現(xiàn)場實際監(jiān)測工作,通過對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析,得出了基坑圍護結構的變形規(guī)律。研究表明,圍護樁深層水平位移最大值出現(xiàn)在樁頂,圍護樁底的水平位移很小(幾乎為零)。支撐軸力與圍護樁樁頂位移隨著開挖深度的增加而變大;在基坑底板澆筑完成后,軸力與樁位移保持穩(wěn)定。
　　(2)采用MIDAS/GTS建立模型,模擬基坑的開挖施工,數(shù)值

3、模擬結果與現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)基本一致。研究分析在基坑開挖過程中影響下穿隧道變形的原因,探討了控制既有隧道變形的施工措施。通過把監(jiān)測數(shù)據(jù)與數(shù)值模擬結果相結合分析,得出由于基坑開挖卸載所引起的下穿既有隧道變形規(guī)律,如既有隧道縱向隆起曲線呈正態(tài)分布,地鐵隧道縱向隆起的范圍大約為基坑沿隧道方向開挖長度的2到3倍。研究結果表明采用的施工措施可以有效的控制隧道的上抬變形。
　　(3)列車移動荷載對基坑圍護結構的作用所產(chǎn)生的影響不能忽視。通過分析表明

4、,當基坑下部既有隧道有列車運行時,列車移動荷載對基坑圍護結構產(chǎn)生的內力較小,工程中可以不考慮;列車動荷載對圍護結構在Z方向上的振動較為明顯,但圍護墻的振動依然處于安全可控的范圍內。通過有限元計算,預測既有隧道結構在長期地鐵移動荷載作用下,列車動荷載對既有隧道結構的正常使用與耐久性會產(chǎn)生一定的危害。為確保地鐵的安全運營,需要采用相應的減震措施來降低列車動荷載對既有隧道的影響。因此,既有隧道需要采取一些抗震措施如在鋼軌上添加一些減震性扣件來