岩土力学 ›› 2022, Vol. 43 ›› Issue (S1): 501-512.doi: 10.16285/j.rsm.2020.1647
刘波1,章定文2,李建春1
LIU Bo1, ZHANG Ding-wen2, LI Jian-chun1
摘要: 收集42个基坑开挖对侧方既有隧道影响的工程案例,统计每个案例中典型地层条件、基坑和隧道规模尺寸、相对位置、结构变形及控制措施等;分析重要因素对隧道竖向和水平位移的影响,明确了隧道发生隆、沉的判别条件,给出了坑外隧道竖向位移分区;提出了隧道水平位移综合预测指标,给出了3种地层条件下隧道水平位移经验预测公式。依托某实际工程,利用得到的预测公式对侧方隧道变形进行施工前预测,并把预测结果与现场实测结果进行对比,验证了预测公式的合理性。结果表明:侧方隧道受基坑开挖影响,水平位移均指向坑内,而竖向位移为沉降或隆起,具体与隧道拱顶埋深Ht和隧道距基坑水平距离Lt有关,统计得知隧道发生隆、沉的临界拱顶埋深为He + R,He为基坑开挖深度,R为隧道直径,拱腰距基坑临界水平距离为Lt = He,进而结合侧方隧道竖向位移分布特征,可将坑外范围划分为沉降区、过渡区和隆起区。基坑围护结构水平位移δhm、基坑开挖深度He、隧道与基坑水平间距Lt以及基坑沿隧道纵向宽度b均是影响隧道水平位移zhm的重要因素,ζhm随δhm和He的增大而呈非线性增长的趋势,ζhm/δhm随Lt的增加呈幂函数递减,ζhm随b的增加有增长的趋势,科学预测隧道水平位移需综合考虑这些因素的影响。采用bHe/Lt作为隧道水平位移预测指标,发现3种地层条件下ζhm与bHe/Lt存在良好的线性关系。工程实例证实,根据其建立的隧道水平变形预测公式可以取得良好的预测效果。
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