俞翔 肖捷

0 引言

随着城市建设的迅速发展,大量的高层建筑和超高层建筑涌现,同时地下空间开发和利用也日益增多[1]。高层建筑和超高层建筑的基坑开挖过程中,坑内土体卸荷自重应力释放,造成下层土体受力情况发生改变,引起坑底土体回弹,会对周围建筑物或地下结构物造成影响。深基坑工程开挖中需要保护周围建筑物和地下结构物的安全和正常使用,尤其对于地下盾构这样变形要求较高的结构,这就势必要求设计中预测基坑坑底土体回弹量,采取控制回弹措施。

目前,计算坑底土体回弹主要有两种手段:理论分析[2,3]和数值分析[4]。由于基坑开挖的空间效应、土体的非线性、边界效应等因素,理论分析计算方法并不能全面考虑这些因素,而有限元数值分析方法可以弥补这一缺点。本文通过采用有限元建立两种基坑开挖方式下盾构和基坑相互作用分析模型,对比研究了开挖方式不同对基坑下卧盾构回弹的影响,对类似工程具有参考意义。

1 工程概况

某城市物业开发建筑群需建在地铁一号线上方,大面积开挖土体,深基坑坑深14 m。地铁一号线盾构结构外径6.2 m,内径5.7 m,盾构顶部标高-9.25 m,距基坑底板1.5 m的间距。由于对地铁的保护极其严格,要求控制盾构位移在20 mm以内。在如此近的距离下,如采用常规的深基坑开挖工艺和施工方案,势必造成坑底回弹,引起盾构发生大于20 mm上抬变形,严重影响地铁运营的安全。

采纳设计、施工、监理及专家研究的意见后确定了“加固土体、小块开挖、快速施工、信息管理”的施工工艺和施工方法。……