打开文本图片集

摘要：目前，随着经济迅速发展，我国的底地下工程也得到了新的进展。如最常见的深基坑工程，然而城市土地资源有限，地下深基坑工程可能会影响到地铁隧道，不利于地铁通行。这一点严重关系到地铁的安全运行与正常使用，因此，为了确保地铁隧道不受深基坑工程影响，相关领域的技术人员和专业应制定设计及施工方案。本文主要运用Midas岩土有限元软件探究广州某深基坑开挖对既有地铁隧道影响。

关键词：深基坑工程;地铁隧道;影响分析

引言：在开挖深基坑的过程中很有可能产生坑底回弹等现象，显然不利于地铁的运行。由于隧道本身的宽度很大，开挖后隧道地基土会变形并产生抵抗作用，这种抵抗力会导致隧道宽度不断扩大，从而变形。因此，深基坑工程对隧道的正常使用产生了重要影响，必须要尽可能消除对隧道产生的不利影响。技术人员应不断优化设计及施工技术，提出有建设性的方案。

一、深基坑工程及临近隧道基本概况

由于本次工程临近地铁隧道，基坑支护结构边线与地铁隧道结构边线水平距离仅22m，该坑基规模较大，最深挖到20m，坑面积达到25600㎡，因此会对地铁隧道产生一定影响。根据现场实际情况，利用Midas/NX建立相关模型，从不同层面，不同角度进行分析，并遵照动态设计，信息化施工，确保基坑本身及周边环境安全。为确保在开挖时对地铁隧道的影响降至最低，因此，施工队伍利用钢筋混凝土加固墙体，防止墙体的进一步变形[1]。

二、数值模拟分析

模型中土体采用三维实体单元，地下连续墙、灌注桩（刚度等效）、板撑、新建地下室和既有地铁隧道、地铁车站主体及附属（出入口、风亭）结构利用壳单元，冠梁、腰梁、内支撑、格构柱利用梁单元模拟。模型中土体采用理想弹塑性本构模型，遵循Mohr-Coulomb屈服准则，而相关结构则采用弹性模型。整体计算模型、拟建基坑与周围既有结构模型，如图1、2所示。

基坑自支护结构施工到开挖至底过程中地铁隧道的最大位移量如图3、4、5所示。

新建地下室结构施工完成后，既有地铁隧道结构的最大侧向位移为1.81mm，竖向位移的最大值为 0.94mm，均位于隧道右线中部，故既有地铁隧道结构的位移都小于相应规范的预警值10mm。全面分析其对隧道和附属结构产生的影响，制定有针对性的政策，解决土体位移问题。这样能最大程度保障深基坑施工安全，也能有效降低对隧道结构的影响，确保基坑施工进度与施工质量问题[2]。

三、深基坑施工对临近地铁隧道的影响因素

1、土压力多次卸荷

不同面积、不同程度的深基坑施工对隧道产生的影响也不同，甚至会出现相互影响，造成土压力卸荷等情况发生。并且随着相邻深基坑数量的增多以及施工次数的不断增加，只会对土压力卸荷造成巨大影响。传统的施工技术和计算方法已经不适用于现代化深基坑施工，不利于加强岩土的稳固性，更不利于施工安全。因此，为了更好地保障地铁隧道的安全状态，应采取相适应的施工方法，按照图纸和相关规定，做好全面的土压力卸荷状态评估，及时筛选数据。这些问题虽小但千万不可忽视，以防发生安全事故。

2、土体变形叠加效应

深基坑施工造成周围地下结构位移、沉降等，也很容易对地表产生影响。为了更好地提高施工效率，应按照现场施工相关要求，制定科学方案，采取针对性和科学性措施解决土体变形叠加问题。跟踪设计是最重要的阶段，主要对基坑开挖进行动态控制，防止出现重大安全隐患的情况。在施工前期由于图纸设计不合理，容易导致工程的工序增加，不仅延缓了工期的进度，也会影响工程的质量。所以一旦跟踪人员发现图纸的设计与实际情况不符或是有出入时，第一时间联系图纸设计人员进行修改，对于图纸中不合理的地方提出合理的建议和意见。

3、深基坑分区

为了更好地保护地铁隧道岩土结构，在施工之前应考虑到多种因素，施工位置、周边环境以及施工现场。合理对大深基坑进行划分，充分考虑到深基坑施工受到影响，减轻变形情况。在施工时，也可以积极利用计算机现代信息技术，如今计算机现代信息化的技术种类越来越多，也越来越复杂，对于工作人员而言，虽然提高了工作效率，但同时也加大了操作时的难度。系统化设备的应用能够解决上述问题，充分发挥各方面的作用，从而最大程度的提高先进设备的使用效率。积累不同类型深基坑信息，并对信息进行整合筛选，使地铁隧道的稳固性得到有效控制[3]。

结语

综上所述，深基坑开挖属于重点施工技术，为了降低深基坑开挖对临近隧道产生的影响，应积极进行现场勘察，排除不利因素。在选择深基坑位置时也尽量选择远离地铁隧道的，在此基础上加强施工控制。同时，也应该学习国外的先进技术借助大型有限元软件Midas/NX建立基坑项目邻近地铁隧道及附属结构三维计算模型，对基坑开挖引起的支护结构力学特性、土层位移及既有结构变形特性进行了分析与评估。相关操作人员应提高自身专业能力，做到熟练适应设备，积极应对突发状况，实现对临近隧道的保护，让深基坑开挖技术得到广泛应用。

参考文献

[1]刘波. 软弱地层中深基坑开挖卸荷引起临近既有地铁盾构隧道变形及控制方法研究[D].东南大学，2020.DOI：10.27014/d.cnki.gdnau.2020.003132.

[2]桂珂捷. 广州某深基坑开挖对既有盾构隧道变形的影响[D].华南理工大学，2018.

[3]宋晓凤，姚爱军，张剑涛，闫旭丽，郭彦非.深基坑开挖对邻近既有地铁隧道及轨道结构的影响研究[J].施工技术，2018，47（05）：122-127.