基坑施工對(duì)鄰近隧道巖土工程的影響分析

摘? ? 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)城市化水平逐步提高，城市人口快速增長(zhǎng)，交通擁堵問(wèn)題嚴(yán)重。為了解決這一問(wèn)題，促進(jìn)我國(guó)城市的持續(xù)發(fā)展和進(jìn)步，城市軌道交通取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。因此，城市中的工程建設(shè)也逐漸增多，尤其是基坑工程，在此過(guò)程中應(yīng)充分考慮工程建設(shè)對(duì)鄰近隧道巖土工程的影響。

關(guān)鍵詞：基坑施工;鄰近隧道;巖土工程;影響

1? 前言

目前，在城市建設(shè)過(guò)程中，越來(lái)越多的新項(xiàng)目將與隧道巖土相鄰。與此同時(shí)，隨著工程技術(shù)的進(jìn)步，隧道巖土的施工越來(lái)越合理。在對(duì)既有巖土進(jìn)行基坑施工前，有必要對(duì)隧道巖土進(jìn)行計(jì)算分析。主動(dòng)使用有限元計(jì)算軟件（MIDAS/GTS）可以起到很好的作用，不僅可以計(jì)算隧道巖土結(jié)構(gòu)的變形，還可以通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)和數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果的對(duì)比分析，主動(dòng)判斷其對(duì)隧道巖土工程的影響。

2? 基坑施工工程現(xiàn)狀

改革開(kāi)放以來(lái)，中國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展，城市人口大幅增加。有限的城市空間已經(jīng)不能滿(mǎn)足人們生存和發(fā)展的需要。人們開(kāi)始向高空和地下空間發(fā)展，地下空間的發(fā)展不可避免地涉及基坑工程。基坑工程是指為保證基坑施工安全、主要地下結(jié)構(gòu)和周?chē)h(huán)境免受破壞而采取的支護(hù)結(jié)構(gòu)、降水和土方開(kāi)挖及回填。目前，各種隧道、地下廣場(chǎng)、地下街道、地下停車(chē)場(chǎng)和地下人防工程的建設(shè)都需要地下開(kāi)挖，導(dǎo)致大量的基坑工程得到了極大的發(fā)展?；庸こ淌羌刭|(zhì)工程、巖土工程、結(jié)構(gòu)工程和巖土測(cè)試技術(shù)于一體的系統(tǒng)工程。隨著其他幾項(xiàng)工程技術(shù)的不斷發(fā)展，為基坑工程的發(fā)展提供了良好的基礎(chǔ)和保障。

3? 基坑施工對(duì)鄰近隧道巖土工程的影響分析

3.1? 地下水位預(yù)測(cè)

在基坑施工過(guò)程中，會(huì)對(duì)周?chē)徑淼赖膸r土產(chǎn)生影響。需要對(duì)這些影響進(jìn)行全面詳細(xì)的分析，并積極采取有效的方法和對(duì)策進(jìn)行處理，以有效控制對(duì)隧道巖土工程的不利影響，更好地提高基坑施工的安全性和穩(wěn)定性。在基坑施工過(guò)程中，不可避免地會(huì)涉及地下水位。根據(jù)地下水位的相關(guān)條件進(jìn)行預(yù)測(cè)，能夠有效控制地下水位對(duì)隧道巖土工程的不利影響。

3.2? 地下水位預(yù)測(cè)的良好方式

在進(jìn)行地下水位預(yù)測(cè)的過(guò)程中，隧道巖土可以采用以下兩種方法：一是增量法。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，該方法的計(jì)算結(jié)果針對(duì)性強(qiáng)，能夠充分反映水位下降對(duì)結(jié)構(gòu)的影響，但缺點(diǎn)是不能解釋隧道巖土結(jié)構(gòu)的總應(yīng)力情況。

第二，總量法。用總量法預(yù)測(cè)地下水位時(shí)，需要考慮隧道巖土結(jié)構(gòu)的初始應(yīng)力狀態(tài)，同時(shí)需要充分反映水位下降時(shí)的結(jié)構(gòu)應(yīng)力狀態(tài)。在進(jìn)行地下水位預(yù)測(cè)工作時(shí)，如果知道隧道巖土周?chē)貙臃植己屯临|(zhì)的相關(guān)條件，就可以積極運(yùn)用總量法有效預(yù)測(cè)地下水位下降對(duì)隧道巖土結(jié)構(gòu)應(yīng)力的影響。

3.3? 地下水位下降過(guò)程中隧道巖土的受力情況分析

基坑施工過(guò)程中地下水位持續(xù)下降時(shí)，處于不同水位，對(duì)隧道土工結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的影響不同。對(duì)這些情況進(jìn)行綜合分析將提高基坑施工的總體效果。隧道巖土隧道巖土結(jié)構(gòu)的最大軸力和最大彎矩隨著地下水水位下降呈線性增長(zhǎng)。

3.4? 基坑內(nèi)外滲流

基坑施工工程不僅會(huì)造成鄰近隧道巖土工程周?chē)叵滤幌陆?，基坑周?chē)翆訖M向移動(dòng)，導(dǎo)致隧道巖土結(jié)構(gòu)變形，還會(huì)造成基坑內(nèi)外滲漏問(wèn)題。如果長(zhǎng)期施工而不改善這一問(wèn)題，基坑工程內(nèi)外都會(huì)發(fā)生滲漏，導(dǎo)致隧道周?chē)貙拥纳傲魇А?/p>

砂一旦開(kāi)始滲漏，隧道土工結(jié)構(gòu)的地層系數(shù)就會(huì)降低，從而降低了隧道土工工程中地基的穩(wěn)定性和可靠性。因此，有必要采取相互依存的措施，科學(xué)合理地規(guī)劃基坑工程，盡量減少基坑工程對(duì)鄰近隧道土工工程的不利影響，避免因施工而降低隧道工程的穩(wěn)定性和可靠性。

3.5? 基坑上方建筑物對(duì)隧道巖土工程的影響

基坑施工對(duì)鄰近隧道巖土工程的另一個(gè)影響是基坑上方建筑物對(duì)隧道巖土工程的影響。基坑工程的內(nèi)部施工不僅會(huì)影響鄰近隧道的巖土結(jié)構(gòu)，而且基坑上方建筑物的情況也會(huì)引起隧道巖土結(jié)構(gòu)的應(yīng)力變化。基坑上方建筑物的荷載直接影響隧道巖土工程的附加荷載。如果隧道巖土工程不采取安全可靠的防護(hù)措施和修整措施，基坑上方建筑物的荷載將增加隧道巖土工程的荷載，嚴(yán)重時(shí)甚至坍塌，給隧道的安全運(yùn)行帶來(lái)不利影響，給隧道維護(hù)人員帶來(lái)生命威脅。因此，基坑工程上方的建筑物應(yīng)充分考慮基坑工程附近隧道對(duì)巖土工程的影響，并采取有效的防護(hù)措施，糾正隧道巖土工程，避免因荷載增加而坍塌。

4? 基坑施工對(duì)鄰近隧道巖土工程影響因素分析

首先，隧道巖土?；邮┕?huì)導(dǎo)致隧道巖土附近水域水位下降，從而導(dǎo)致隧道外壁應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生一定變化。

第二，基坑施工時(shí)，周?chē)翆訒?huì)橫向移動(dòng)。此時(shí)，隧道巖石外壁上的側(cè)向土壓力將被釋放，影響隧道本身的穩(wěn)定性。

第三，在開(kāi)展基坑施工作業(yè)工作的過(guò)程中，基坑的內(nèi)外將會(huì)容易出現(xiàn)一些滲流問(wèn)題，長(zhǎng)時(shí)間的施工工作，將可能會(huì)誘發(fā)隧道周邊的地層砂土流失的情況，這時(shí)候隧道巖土地層基床系數(shù)容易降低，地基本身的穩(wěn)定性將會(huì)遭到破壞。

第四，基坑上方所建設(shè)的建筑物，其荷載將會(huì)直接影響到隧道巖土的附加負(fù)荷。隧道巖土在沒(méi)有積極采用有效防護(hù)措施和修整工作的前提下，將會(huì)增加自身的荷載，容易出現(xiàn)坍塌問(wèn)題。

5? 隧道實(shí)測(cè)分析

首先，隧道巖土監(jiān)測(cè)點(diǎn)應(yīng)合理布置。本次監(jiān)測(cè)工作縱向范圍為105m，共布置10個(gè)監(jiān)測(cè)斷面。監(jiān)控部分的情況如圖1所示。其次，對(duì)隧道巖土監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行綜合分析，總結(jié)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)?？梢钥闯?，基坑施工時(shí)，隧道結(jié)構(gòu)的隆起和沉降也發(fā)生了相應(yīng)的變化，前者的左線為1.45mm，右線為1.75mm，后者的左線變?yōu)?1.30mm，而右線變?yōu)?1.77mm，總控制值為6.0mm。

6? ?結(jié)語(yǔ)

隨著現(xiàn)在城市地下建筑的增加和地下軌道交通的發(fā)展，基坑施工對(duì)鄰近隧道巖土工程的影響分析這一問(wèn)題越來(lái)越重要。根據(jù)針對(duì)基坑施工工程的情況對(duì)鄰近的隧道巖土工程受力結(jié)構(gòu)的影響進(jìn)行全面的分析，針對(duì)各種不利影響因素，找到解決措施。促進(jìn)基坑工程施工的順利進(jìn)行，保證隧道巖土工程的安全性和穩(wěn)定性。針對(duì)基坑工程施工對(duì)鄰近隧道巖土工程的影響情況進(jìn)行全面細(xì)致的分析和研究，將能夠?yàn)橛行Э刂扑淼缼r土本身的穩(wěn)定性和安全性，提供良好的前提條件，還能有效促進(jìn)基坑施工工作的順利進(jìn)行。

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作者簡(jiǎn)介：

陳玲（1984—）女，民族：漢族，籍貫：山東威海，學(xué)歷：本科，職稱(chēng)：中級(jí)工程師，研究方向：巖土工程。