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基坑施工对自身及既有地铁结构的影响分析

汇报人：

2024-01-19

REPORTING

目录

引言

基坑施工概述

基坑施工对自身结构的影响分析

基坑施工对既有地铁结构的影响分析

数值模拟与案例分析

风险评估与防范措施

结论与展望

PART

01

引言

REPORTING

城市化进程加速

随着城市化的不断推进，地下空间的开发和利用越来越受到重视，基坑施工对地铁结构的影响成为一个亟待解决的问题。

地铁运营安全

地铁作为城市交通的重要组成部分，其运营安全直接关系到广大市民的出行安全和社会稳定。

施工技术的挑战

基坑施工涉及到复杂的土力学和结构工程问题，如何确保施工过程中的结构安全和稳定是一个技术挑战。

研究目的

分析基坑施工对地铁结构的影响机理和规律。

提出减小基坑施工对地铁结构影响的措施和建议。

03

调查分析基坑施工过程中的各种因素，如地质条件、基坑形状、开挖深度、支护方式等。

01

为类似工程提供借鉴和参考。

02

研究内容

1

2

3

通过数值模拟和现场监测等手段，研究基坑施工对地铁结构的变形、内力、稳定性等方面的影响。

分析不同施工方法和措施对地铁结构的影响程度，提出优化施工方案和减小影响的措施。

总结归纳研究成果，为类似工程提供经验和借鉴。

PART

02

基坑施工概述

REPORTING

基坑施工是指在地下工程中，为建造地下室、地下通道、地下管线等设施而进行的土方开挖、支护结构施工和降水等作业。

基坑施工定义

根据开挖深度、地质条件、周边环境和设计要求等因素，基坑可分为浅基坑和深基坑。浅基坑一般开挖深度较浅，地质条件较好，可采用放坡开挖或简单支护结构；深基坑则开挖深度较深，地质条件复杂，需要采用复杂的支护结构和降水措施。

基坑分类

适用于场地开阔、地质条件良好、地下水位较低的浅基坑。通过放坡减小土压力，达到稳定边坡的目的。

放坡开挖法

适用于地质条件较差、场地狭窄或地下水位较高的深基坑。通过设置支护结构（如钢板桩、地下连续墙等）来抵抗土压力和水压力，保证基坑稳定。

支护结构法

适用于多层地下室或大型地下工程。先施工地下室底板和外墙，然后逐层向上施工，同时进行土方开挖和支护结构施工。

逆作法

基坑施工可能导致周边建筑物地基松动、开裂或下沉等问题，严重时甚至可能导致建筑物倒塌。

对周边建筑物的影响

基坑开挖可能损坏地下管线，如水管、电缆、燃气管等，造成泄漏、停电等问题。

对地下管线的影响

基坑施工可能占用道路或影响交通设施，导致交通拥堵或交通事故等问题。

对交通的影响

基坑施工产生的噪音、振动和粉尘等污染物可能对周围环境造成不良影响，如影响居民生活、破坏生态环境等。

对环境的影响

PART

03

基坑施工对自身结构的影响分析

REPORTING

开挖过程中的变形

随着土方开挖的进行，基坑壁土体逐渐暴露，由于卸荷作用，坑壁土体会向基坑内发生水平位移，同时坑底土体也会产生隆起变形。

应力变化

土方开挖会导致坑周土体的应力重分布，坑壁土体的水平应力减小，而坑底土体的垂直应力增加。这种应力变化可能会导致土体的破坏和失稳。

在土方开挖过程中，支护结构会受到土压力的作用而产生变形。如果支护结构刚度不足或设计不合理，可能会导致支护结构的过大变形甚至失稳。

随着支护结构的变形，其内力也会发生变化。如果支护结构的强度不足或连接不牢固，可能会导致支护结构的破坏。

内力变化

支护结构变形

地下水位上升

当地下水位上升时，基坑壁土体的有效应力减小，抗剪强度降低，容易导致坑壁土体的坍塌和失稳。同时，地下水位上升还会增加坑底土体的浮力和渗透力，对基坑稳定性产生不利影响。

地下水位下降

当地下水位下降时，基坑壁土体的有效应力增加，抗剪强度提高，有利于基坑的稳定性。但是，如果地下水位下降过快或过大，可能会导致坑壁土体的干裂和收缩变形，对基坑稳定性产生不利影响。

PART

04

基坑施工对既有地铁结构的影响分析

REPORTING

盾构法隧道

采用盾构机进行挖掘，具有施工速度快、对地面影响小的特点，隧道结构通常为圆形或椭圆形。

明挖法隧道

在地面开挖后，进行支护和混凝土浇筑，结构形式多样，如矩形、马蹄形等。

盖挖法隧道

在地面开挖一定深度后，覆盖顶板进行支护，然后在顶板下方进行隧道施工，适用于城市繁华地区。

VS

基坑开挖会导致周围土体水平位移，进而引起地铁隧道结构的水平变形。变形程度与基坑与隧道的相对位置、基坑开挖深度、土体性质等因素有关。

竖向位移

基坑开挖过程中的卸载作用会导致坑底土体隆起，进而引起地铁隧道结构的竖向变形。变形程度与基坑开挖深度、土体性质、支护结构刚度等因素有关。

水平位移

基坑开挖引起的土体位移会对地铁隧道结构产生附加轴力。轴力的大小与结构刚度、土体位移量等因素有关。

轴力

基坑开挖引起的土体位移会对地铁隧道结构产生