基坑开挖对周边环境影响的三维数值分析
2018-05-09王冰玲
城市建筑空间 2018年1期
王冰玲
(安徽三联学院,安徽 合肥 230601)
近年来,随着我国城市建设迅猛发展,各类深大基坑工程日益增多。然而,基坑开挖不仅会影响相邻建(构)筑物的安全,也会威胁城市地下排水管道、电缆、煤气管道的安全及附近道路的正常运行[1]。在基坑开挖过程中,由于坑内土体被挖除,基坑周围土体的水平应力不断卸载,导致该部分土体的体应力减小,剪切应力增大,周围土体随之发生较大变形。这种变形与地基土特性、基坑开挖深度与宽度、暴露时间、支护结构体系刚度、施工工艺、施工质量等有关[2]。现有研究发现基坑周围土体沉降直接取决于支护结构侧向位移,其影响范围(水平及垂直方向)一般是开挖深度的2~3倍[3-4]。
随着城市化进程加快,基坑周边存在地铁隧道的情况难以避免。基坑开挖将引起周边土体的应力变化,这必将对运营期间隧道的变形产生不可忽略的影响。特别是在进行深基坑开挖时,由于深基坑的基坑深度接近隧道埋深,其对隧道的影响更为显著。BURFORD最早报道了伦敦地铁隧道因上方基坑开挖导致在27年间地表累计隆起量为50mm[5]。CHANG等分析了台北地铁因邻近基坑开挖导致隧道损坏的事故,并给出了紧邻地铁实施深基坑开挖的控制建议[6]。SHARMA等研究了新加坡MRT隧道受侧上方大面积开挖影响的特性[7]。近年来,我国国内多地也有大量类似案例报道[8-9]。不少研究通过现场监测手段,分析了深基坑开挖对邻近隧道的影响,同时在工程经验和实测结果的基础上提出了诸多控制方法,并将方法应用于工程实际[10-11]。……
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