基坑近接既有地鐵盾構(gòu)在樁錨技術(shù)的基礎(chǔ)上對隧道施工安全影響分析

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1、基坑近接既有地鐵盾構(gòu)在樁錨技術(shù)的基礎(chǔ)上對隧道施工安全影響分析-->第1章緒論1.1問題的提出人類社會的進(jìn)步和發(fā)展總是圍繞著“衣、食、住、行”而展開，而“住、行”對于任何一座城市來說都顯得尤為重要，尤其對中國這個人均占地面積稀少的國家來說，更是重中之重。伴隨著城市化進(jìn)程的發(fā)展，人流不斷向著城市涌入，于是城市居民居住和出行與城市建設(shè)用地稀少之間的矛盾越來越突出，如何解決這一矛盾成為了推動城市發(fā)展的關(guān)鍵問題。對于出行來說，傳統(tǒng)的交通手段已難以滿足城市人民的交通需求，“堵城’’仿佛一夜之間成為了很多大城市的代名詞。地鐵因?yàn)榫哂羞\(yùn)輸速度快、投送人流量大、安全性能高等特點(diǎn)，正在被越來越多的

2、城市采納和推廣，截至目前為止，全國正在規(guī)劃和建設(shè)地鐵的城市已有33座，預(yù)計(jì)在2010年一2015年全國地鐵建設(shè)總投資將近12000億元，全國地鐵總里程將達(dá)到6100公里，而北京、上海、天津、廣州、深圳等城市已基本形成了地鐵運(yùn)營網(wǎng)絡(luò)。對于居住問題，像北京、上海、深圳等城市的地面空間已處于飽和階段，如若繼續(xù)發(fā)展地上空間，將打破原有的生態(tài)平衡系統(tǒng)形成熱島效應(yīng)，不利于城市的健康發(fā)展。因此開發(fā)地下空間，可以有效提高城市土地資源利用率，增加綠化用地，改善城市的生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)人和自然的和諧發(fā)展。由于地鐵往往修筑在城市的中心地帶，周圍房屋建筑、管線、地下商場密集，傳統(tǒng)的礦山法施工很難有用武之地

3、，而盾構(gòu)法因?yàn)槠渚哂袡C(jī)械化程度高、施工速度快、對周圍環(huán)境影響小等特點(diǎn)而被廣泛采用。傳統(tǒng)礦山法包含兩層襯砌，即初支和二襯，而盾構(gòu)隧道則由預(yù)制管片通過螺栓連接而成，其受力機(jī)理和其他施工方法修筑的地鐵險(xiǎn)道存在明顯的區(qū)別。目前，已在各大城市中成功開發(fā)了一大批各種各樣的地下空間，如地鐵、地下商場、地下通道、地下油庫、地下糧倉、地下停車場，以及各種地下民用和軍用設(shè)施等，這勢必造成基坑工程的大量產(chǎn)生。這些基坑工程通常位于城市的繁華區(qū)域，周圍地面和地下建筑（構(gòu)）物密集，其地理環(huán)境極其特殊，基坑的施工除了需要考慮自身的安全外，還要保證周圍建（構(gòu)）筑物的安全和正常使用。其中對于采用樁鋪技術(shù)施工的大

4、型基坑工程，由于盾構(gòu)險(xiǎn)道對周圍地層的變形比較敏感，如何在基坑施工時保證地鐵盾構(gòu)險(xiǎn)道的正常運(yùn)營和安全，將基坑工程對盾構(gòu)險(xiǎn)道的影響控制在合理的范圍之內(nèi)，是擺在廣大地下工程研究者面前的一個突出問題。對于地鐵盾構(gòu)隧道的控制和保護(hù)，上海地區(qū)研究較早，國內(nèi)其他城市普遍參考上海地區(qū)的地鐵保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，即地鐵險(xiǎn)道的絕對位移（上海為20mm、）和險(xiǎn)道變形的曲率半徑（上海為15000rn)進(jìn)行限制’就存在著兩個問題，首先，如果單純從維持基坑正常施工來說，是很難滿足地鐵隧道對變形的嚴(yán)格要求；再者就是基坑和盾構(gòu)險(xiǎn)道之間的距離為多少時不會對盾構(gòu)險(xiǎn)道造成影響，當(dāng)距離小到多少的時候又必須采取輔助措施才能滿足地鐵

5、險(xiǎn)道的變形要求；最后地鐵險(xiǎn)道位于基坑的側(cè)方和下方時，基坑開挖對它們的影響和作用機(jī)理存在什么樣的差別。..........................1.2課題的研究意義基坑施工過程是基坑支護(hù)體系和周圍土體相互作用不斷變化的一個過程，土體是支護(hù)結(jié)構(gòu)體系的主要荷載，基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)作為荷載的主要承載體系?；訋酝诓粌H受支護(hù)結(jié)構(gòu)形式的影響，而且與周圍土體的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)緊密相連。支護(hù)體系的設(shè)計(jì)涉及土力學(xué)中巖土體穩(wěn)定、土體變形、滲流和地基承載力等問題，并且涵蓋了結(jié)構(gòu)工程和巖土工程兩個不同學(xué)科的內(nèi)容。而基坑支護(hù)體系設(shè)計(jì)，除了少數(shù)支護(hù)墻作為后期結(jié)構(gòu)墻之外，絕大部分都是作為臨時結(jié)構(gòu)，而臨

6、時結(jié)構(gòu)的安全儲備通常小于永久結(jié)構(gòu)，因此基坑施工存在很大的風(fēng)險(xiǎn)性。當(dāng)基坑位于開闊區(qū)域，基坑設(shè)計(jì)往往以基坑穩(wěn)定作為設(shè)計(jì)條件，當(dāng)基坑所處環(huán)境比較復(fù)雜，如基坑周圍存在地鐵、地下管線、建筑物等建（構(gòu)）筑物時，就需要對基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)體系的變形進(jìn)行控制，以變形控制作為主要的設(shè)計(jì)依據(jù)。基坑開挖是土體卸荷的一個過程，基坑的幵挖打破了原有的巖土體力學(xué)平衡體系，而周圍土體在這種不平衡力的驅(qū)使下發(fā)生變形與位移。支護(hù)體系就是為了平衡由于基坑開挖卸荷產(chǎn)生的不平衡力而施作的，由此可見基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)體系類型的合理性關(guān)系著整個基坑施工的順利進(jìn)行和周圍建（構(gòu)）筑物的安全?；谑ゾS南原理，基坑開挖對周圍土層的影響是局部

7、的，且在局部影響范圍之內(nèi)存在著梯度關(guān)系。對于釆用樁錨技術(shù)施工的基坑工程，當(dāng)鄰近盾構(gòu)隧道和基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)距離多遠(yuǎn)時，基坑施工會對其造成影響，需要采取相關(guān)對策進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避，抑或當(dāng)盾構(gòu)隧道離基坑多遠(yuǎn)時，基坑施工不會對鄰近地鐵盾構(gòu)險(xiǎn)道的安全運(yùn)營造成影響，而不必采取任何輔助措施，從而建立一個基坑近接地鐵盾構(gòu)隧道安全影響分區(qū)。依據(jù)這個安全影響分區(qū)，可以大大簡便基坑的設(shè)計(jì)施工過程，利于基坑的快速設(shè)計(jì)，最終更好的指導(dǎo)施工實(shí)踐。1.3國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.3.1基坑施工引起變形的研究現(xiàn)狀侯學(xué)淵在“城市基坑工程發(fā)展的