PAGE7基坑開挖引起的地鐵隧道變形環境評估1、概述東方路下立交工程位于上海浦東張楊路、東方路、世紀大道多條干道的交匯處，與地鐵2號線45°斜交。見圖1。基坑開挖導致的土體卸荷必然引起基坑底部土體回彈和周圍土體移動，因此開挖施工對下部的地鐵隧道變形影響極大，稍一不慎，可能嚴重威脅地鐵運營的安全。而現行標準對地鐵隧道的變形要求極其嚴格，結構最終絕對位移不能超過20mm，變形曲線的曲率半徑不小于15000m，相對彎曲不大于1/2500。為保護地鐵的正常營運，準確預測基坑開挖引起地鐵回彈變形，控制隧道位移成為急需解決的問題。為了保護運行中的地鐵，對基坑開挖引起的對周邊環境變形影響進行評估，本文采用有限元數值分析的方法，對基坑開挖引起的地鐵變形進行了相關計算，實際監測結果證明該方法進行地鐵變形預測是可行的。圖1、東方路下立交基坑工程與地鐵2號線相交平面圖隧道上方基坑開挖深度為6.63m，運營地鐵二號線隧道大多位于上海第④層灰色淤泥質粘土中。地下水位位于地面以下0.5m。場地工程地質特性見下表：表1工程地質列表測層號醒土層名稱撞厚度月(傳m)娘容重陣γ米(厚kN/m3)碑內聚力毯c(kPa)紗內摩擦細角間φ們(勺°雞)宮1象填土膛1.55非18惹5墓9飼2-1搖粉質粘土銳1.13宿18.4灘10并28搖2-2岸粉質粘土義0.82揭17.7斥13棋22叨3-1允淤泥質粉質粘蓋土混1.08宅17.7工14獅21.5串3-2仙砂質粉土鍬2.28爺18.3霉3晨34.5推3-3折淤泥質粉質粘甚土接2.46途17.2莫13區20隨4皮淤泥質粘土姨8.7改16.6盯14指9摟5-1療粘土取2.4很17.9噴19覺13.5抄5-2蘆粉質粘土丈3.9語18.1委18景23.5恢6躺粉質粘土竄4.25逆19.4堤43豎20.5培7-1搬粘質粉土氏8.69拋18.4盜3疼35.5難7-2服粉砂宅50末18.7扎3醒36隧道頂部距離開挖面底部僅僅2.8m，為了確保隧道安全，在上方基坑開挖前，對隧道以及周邊土體進行了地基加固。圖2地鐵與基坑位置關系圖2、有限元法分析方法分析中土體單元劃分采用三角形單元剖分方法【1】；圍護結構、鄰近基礎、工程樁和隧道采用梁單元；內支撐采用彈簧。圍護結構與土之間設了接觸面單元。考慮了圍護結構、鄰近基礎、工程樁和隧道與土體共同作用。疼剖分的單元圖貫形如下圖：陰圖泉3撐單元剖分圖憤在計算時，土挨體的彈性模量態根據同濟啟明茂星基坑開挖環鏈境影響分析軟賤件炕JK3E甲的自動計算，宵按以下參數選痛用：表2州層號績土層名稱盾厚度克(淘m)根彈性模量（需MPa桿）機泊松比膠1率填土冒1.55球10.167群0.32隙2-1愈粉質粘土生1.13倚20.103宇0.35蘆2-2壟粉質粘土只0.82借27.277脹0.35廟3-1冠淤泥質粉質粘娃土菜1.08羨33.917沾0.35肯3-2回砂質粉土約2.28互46.28忠0.35敵3-3晴淤泥質粉質粘啟土癢2.46氧62.908鉛0.35閉4刺淤泥質粘土憶8.7矛97.008換0.4宮5-1焰粘土敞2.4局131.67硬5捆0.35路5-2晶粉質粘土爹3.9劣154.61市8矛0.35到6絹粉質粘土據4.25隆187.08芳7盤0.35應7-1逗粘質粉土岔8.69料238.35神0.35束7-2頓粉砂評50荷468.91籌3倦0.35用3尺、有限元計算冷結果乳封根據以上條件憂，帶通過計算，發扶現東方路基坑蔽開挖引起的變外形分布總體得存到控制，變形賽比較均勻，見隔圖棟4~7奪。弊圖咬4萄、基坑開挖采引起的載水平變形等值退線竿圖嚼5充、基坑開挖剖引起的之水平變形款云圖怠由上圖可知，蜜東方路基坑開牛挖引起的水平砍變形基本上都旦是朝向基坑內拔部的水平變形耽，基坑背面土鳳體的變形在基園坑邊緣處最大山，越往外水平享變形越小。逗圖登6須基坑開挖竿引起的嘗豎向變形等值皆線馬圖部7佳基坑開挖引起的的糟豎向變形云圖贏由上圖可知，墳東方路基坑開榴挖引起的豎向丸變形基坑背側鈴土體總體上都壟是下沉，基坑默內部土體總體扶都是隆起變形有。基坑背面土逢體下沉明顯的楚范圍是擺1耳倍基坑開挖深神度左右；基坑些內部土體隆起欄的范圍是整個瞎基坑內土體都榮發生隆起，越仍接近基坑底面將隆起越明顯。歌地鐵隧道距離令基坑開挖面非浮常近，因此控聰制地鐵變形的束措施是必要的漂。妹4遭、對地鐵隧道寶的分析結果鑰通過對地鐵隧顫道和周邊土體鞋相互作用分析仿，得到基坑開志挖條件下的隧舞道變形預測結頭果億。表術3憑給出了具體的塌基坑開挖引起爹的隧道隆起和銷額外的附加內涂力。橫表扛3千基坑開挖對隧喚道的影響淹基坑開挖對隧自道的影響絡上行線肝下行線濾隧道甜水平位移丸(艇mm)化4.0它1.3泄隧道瀉沉降迎(敬mm)兵-11.2戰-13.6計最大彎矩拾(莊kNm/m)蠟15.3徑13.6娛(誰a)任地鐵下行線里暢脖（蹲b爬）地鐵上行線曬鬼圖寫8經開挖引起的互隧道志隆起取變形圖強(憶a)肌地鐵下行線促濕嶼（喝b借）地鐵上行線些支圖乏9撇開挖引起的略隧道隆彎矩圖診本工程在開挖輛過程中在地鐵賺二號線隧道內水部埋設了電水毛平尺隧道沉降饑變形自動監測縫裝置，對整個瀉工程施工進行寺了全部測量。遠通過對地鐵隧擁道和周邊土體站相互作用分析加，得到基坑開林挖條件下的隧燭道變形預測結慰果。表帆3勢給出了具體的敬基坑開挖引起臭的隧道隆起和爭額外的附加內故力。掘根據文獻【往2叔】的記載，地窄鐵隧道上行線矛由于開挖引起矩的隆起為丙11.79m逼m清，下行線隆起輔為州12.25m殃m絡。5、結論知通過對東方路栗下立交基坑穿盾越地鐵二號線榴的有限元分析難，本文采用的耍方法得到的預扔測結果與實測茅地鐵隧道的隆揚