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1、基坑開挖對(duì)鄰近地鐵隧道影響數(shù)值模擬研究 摘要：隨著城市的發(fā)展，地鐵線附近的土地資源不可避免的被人們所開發(fā)利用。基坑開挖過程中土體會(huì)產(chǎn)生卸荷效應(yīng)，導(dǎo)致鄰近的地鐵隧道產(chǎn)生附加應(yīng)力及位移，影響地鐵線的正常使用。本文以深圳某基坑為工程背景，采用數(shù)值模擬的方法研究了基坑在分階段開挖過程中基坑支護(hù)體系及鄰近地鐵隧道位移場(chǎng)的動(dòng)態(tài)分布。計(jì)算所得的各位移場(chǎng)分布符合理論預(yù)期，驗(yàn)證了數(shù)值模擬分析的合理性，同時(shí)也給類似基坑工程的設(shè)計(jì)、施工提供了有益參考。關(guān)鍵詞：基坑；數(shù)值模擬；地鐵隧道；卸荷效應(yīng)Abstract:Wi
2、ththedevelopmentofthecity,thelandresourcesinevitablywirenearthepeopledevelopmentandutilization.Intheprocessofexcavationsoilcanproduceeffectofunloading,resultinginasubwaytunneladjacenttoproducetheadditionalstressanddisplacement,affectingthenormaluseof
3、thesubwayline.ThisarticleinthefoundationpitinShenzhenastheengineeringbackground,thedynamicdistributionoffoundationpitinstagesduringtheexcavationoffoundation7pitsystemandtheadjacentmetrotunneldisplacementfieldusingnumericalsimulationmethod.Calculatedy
4、oushiftdistributionisconsistentwiththeoreticalexpectations,toverifythenumericalsimulationanalysisofrationality,butalsoprovideausefulreferencetothedesign,similarfoundationpitengineeringconstruction.Keywords:foundationpit;numericalsimulation;subwaytunn
5、el;unloadingeffect中圖分類號(hào)：TV551.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：引言近年來隨著中國城市化水平的不斷推進(jìn)，在一些大中型城市中交通擁擠問題越來越突出。作為一種快捷、高效的公共交通運(yùn)輸方式，地鐵在越來越多的城市中得到了長(zhǎng)足發(fā)展。地鐵線作為一條城市的黃金商業(yè)線，隨著地鐵的建設(shè)，地鐵沿線周邊土地也得到了充分開發(fā)，因而出現(xiàn)了很多在地鐵線上方或附近基坑開挖的情況。在基坑開挖過程中由于土體的卸荷效應(yīng)，將會(huì)對(duì)臨近地鐵線的運(yùn)營造成一定的影響。因此，從工程設(shè)計(jì)角度來講就必須要考慮這種卸荷效應(yīng)會(huì)在
6、多大程度上給地鐵運(yùn)營造成影響。7城市基坑設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)從傳統(tǒng)的強(qiáng)度控制設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變?yōu)樽冃慰刂圃O(shè)計(jì)。在基坑開挖過程中由于支護(hù)結(jié)構(gòu)與土體的相互作用，其應(yīng)力狀態(tài)處于動(dòng)態(tài)變化中以滿足基坑的平衡需要。在這一過程中，基坑周邊土體位移場(chǎng)也處于不斷變化狀態(tài)。這種改變會(huì)使包裹在周邊土體中的臨近地下結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變形，使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生附加應(yīng)力，給結(jié)構(gòu)的承載能力及正常使用產(chǎn)生較大影響。因此在基坑設(shè)計(jì)、施工中對(duì)周邊土體及附近結(jié)構(gòu)物的位移場(chǎng)分析也就顯得尤為重要。本文通過對(duì)某基坑支護(hù)工程的數(shù)值模擬分析，重點(diǎn)分析了基坑開挖及綜合樓建設(shè)過程中周邊土
7、體、地鐵結(jié)構(gòu)物的位移場(chǎng)分布狀態(tài)，以期能給今后類似工程提供參考借鑒。1工程概況及水文地質(zhì)條件1.1工程概況本項(xiàng)目基坑周圍環(huán)境條件較復(fù)雜，地質(zhì)條件一般，其支護(hù)安全等級(jí)為三級(jí)?？紤]安全性、經(jīng)濟(jì)性以及施工便利性，本基坑南側(cè)支護(hù)采用單排攪拌樁+鋼管+土釘；其余各側(cè)采用雙排攪拌樁+土釘。2基坑工程動(dòng)態(tài)施工全過程三維數(shù)值模擬7隨著城市地下工程的迅速發(fā)展，以往完全依靠經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行地下工程設(shè)計(jì)并不能完全滿足實(shí)際需要，特別是地下工程之間的相互影響評(píng)價(jià)，如：交叉盾構(gòu)隧道，交疊隧道等。數(shù)值分析作為一種輔助工具，由于其在巖
8、土本構(gòu)模型方面上的局限性，雖不可能完全代替工程經(jīng)驗(yàn)及常規(guī)的設(shè)計(jì)計(jì)算方法，但是使用者可以在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)結(jié)合自己的工程經(jīng)驗(yàn)，利用數(shù)值分析軟件服務(wù)于實(shí)際工程的設(shè)計(jì)。2.1分析軟件簡(jiǎn)介本工程采用MIDAS開發(fā)的大型通用有限元分析軟件MIDASGTS420，作為一種功能強(qiáng)大的有限元分析軟件，MIDAS在商業(yè)有限元軟件中占有了極其重要的角色。MIDASGTS包含了豐富的單元庫和材料庫，能夠模擬各種材料受力和變形行為。涵蓋了現(xiàn)實(shí)世界中可能遇見的所有工程問題，具有較為完整的巖土工程分析過程和材料模型，提供了解決
