考虑隧道降水和开挖施工过程的三维地面沉降模拟

• 作者: 马新雨 王俊 周欣 张云 徐永福
• 来源期刊: 高校地质学报
• 关键词: 地面沉降 隧道 降水施工 开挖施工 三维数值模拟
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 所属期刊栏目: 其它学科
• 页码范围: 229-239
• 页数: 11页
• 分类号: P642.26
• 语种: 中文
• DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2020008

摘要

明挖法是隧道施工中常用的一种方法,但其降水和开挖施工不可避免地会引起周围地面沉降.为了防止隧道施工对周围环境及建筑物产生严重的不良影响,地面沉降控制是检验施工支护设计合理性的关键.隧道施工造成地面沉降的主要原因有降水、开挖和支护作业,以往研究大多集中于单一因素的影响分析,为使分析结果更接近于工程实际,需将三者综合考虑,从全过程的角度进行三维模拟计算.为此,结合无锡市某湖底隧道建设,利用ABAQUS有限元分析软件建立了三维模型,选取具有不同开挖围护结构方案的两个代表性区段,对隧道降水和开挖施工引起周围土体的位移和地面沉降进行模拟研究,模拟中考虑了止水帷幕、挡土墙和桩基础的施工,降水施工,以及开挖和支撑施工等,模拟结果与现场实测数据进行了对比验证,模拟结果表明:(1)随着与基坑距离的增加,土体从隆起逐渐转变为沉降继而再逐渐减小,开挖施工和降水施工对最终地面沉降量的占比分别为30％～40％和60％～70％;(2)采用钻孔灌注桩围护的直立开挖段产生的地面沉降要大于同样深度的放坡开挖段;(3)桩基础有助于控制地面沉降.