基坑开挖引起下卧隧道变形的多案例分析及变形预测算式

吕林海; 蒋明杰; 谢忠铭; 王炳华; 黄钟晖

doi:10.3724/j.gyjzG23082920

基坑开挖引起下卧隧道变形的多案例分析及变形预测算式

doi: 10.3724/j.gyjzG23082920

吕林海^1,2,3,
蒋明杰^1,2,
谢忠铭^1,2, ,,
王炳华³,
黄钟晖⁴

1. 广西大学土木建筑工程学院, 南宁 530004;
2. 广西大学工程防灾与结构安全教育部重点实验室, 南宁 530004;
3. 南宁轨道交通建设集团有限公司, 南宁 530029;
4. 南宁轨道交通投资集团有限公司, 南宁 530029

基金项目:

国家自然科学基金项目(52108309)。

详细信息

作者简介:
吕林海,博士,高级工程师,lvlh0401@163.com。

通讯作者:
谢忠铭,硕士研究生,xzm2110391132@163.com。

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出版历程
- 收稿日期: 2023-08-29
- 网络出版日期: 2024-12-05

Multi-Case Analysis and Prediction Formulas for Deformation of Underlying Tunnels Caused by Foundation Excavation

1. College of Civil Engineering and Architecture, Guangxi University, Nanning 530004, China;
2. Key Laboratory of Disaster Prevention and Structural Safety of Ministry of Education, Guangxi University, Nanning 530004, China;
3. Nanning Rail Transit Construction Co., Ltd., Nanning 530029, China;
4. Nanning Rail Transit Investment Co., Ltd., Nanning 530029, China

摘要

摘要: 收集统计了国内32个在既有隧道上方进行基坑开挖的实际工程案例,根据土质分为含砂细粒土和含砾细粒土两类地层,将相关的数据进行整理归纳,统计基坑平面尺寸、相对位置以及常用的控制措施等,分析了影响隧道最大隆起位移的主要因素。在此基础上,提出含砂细粒土和含砾细粒土地层基坑开挖引起最大隧道隆起位移的预测算式,并与其他预测算式和实际案例工程进行对比分析验证。研究表明:基坑开挖面积A越大,卸荷率R越大、基坑形状因子α越大、隧道穿越基坑长度L_t越长,则基坑开挖引起的隧道最大隆起位移w_max也越大,但是单个影响因素与隧道最大隆起位移相关性不强,因此须综合考虑主要影响因素才能科学地预测基坑开挖引起的隧道变形;采用αR(lg A+ln L_t)作为表征基坑开挖引起隧道最大隆起位移的整体影响因子,发现w_max与αR(lg A+ln L_t)呈现较好线性关系。
- 工程案例 /
- 基坑开挖 /
- 下卧隧道 /
- 隆起位移 /
- 预测算式
Abstract: Based on the statistics on 32 cases of actual underground engineering projects in China where the foundation was excavated above existing tunnels, according to the composition of site soils, they could be divided into two types of strata: fine-grained soil containing sand and fine-grained soil containing gravel. Sorting and summarizing the relevant information including the plane sizes of excavated areas, the relative position and conventional control measures, etc., the main factors induced the maximum uplift displacement of tunnels were analyzed. On the basis, the prediction formula for the maximum uplift displacement of tunnels caused by deep excavation in the strata of fine-grained soil containing sand and fine-grained soil containing gravel were proposed, which were compared and analyzed with other prediction formula and actual engineering cases for verification. The results indicated that the larger the excavated area A, unloading ratio R and the shape factor of excavated areas α, and the longer the longth of tunnels passing under excavated areas L_t, the larger the maximum uplift displacement of tunnels caused by deep excavation w_max was, but the correlation between a single influencing factor and the maximum uplift displacement of tunnels was not strong. Thus, it was necessary to comprehensively consider the main influencing factors to scientifically predict tunnel deformation caused by foundation excavation. Eventually, αR(lg A+ln L_t) was used as the overall influence factor to characterize the maximum uplift displacement of tunnels induced by deep excavation of foundation, and it was found that wmax showed a good linear relation with αR(lg A+ln L_t).
- engineering case /
- foundation excavation /
- underlying tunnel /
- uplift displacement /
- prediction equation

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