前期不同施工扰动程度下结构性黏土中基坑开挖对邻近隧道的影响分析

摘要

盾构隧道施工扰动会导致周围结构性黏土的应力状态改变和结构破损，因此有必要研究前期不同隧道施工扰动程度下基坑开挖对邻近隧道的影响．采用可以考虑结构性的软黏土本构模型S-CLAY1S，通过数值模拟分析了不同隧道施工扰动程度下周围土体的应力状态和结构性变化情况，进而分析了前期不同施工扰动程度下基坑开挖引起的地表沉降、隧道管片位移和管片内力．数值模拟结果表明：隧道施工扰动程度越大，隧道周围土体的应力比以及结构破损的程度和范围就越大，管片的线收缩分别为1%、2%、3%和4%时地表沉降最大值分别为10.6 mm、29.9 mm、50.9 mm和72.6 mm；前期隧道施工扰动程度越大，基坑开挖引起的地表沉降、支护结构的水平位移和管片位移就越大，而基坑开挖后的管片弯矩和轴力越小；在相同前期施工扰动程度下，初始胶结参数χ₀越大，基坑开挖引起的地表沉降、支护结构水平位移和管片位移的最大值以及基坑开挖后的管片轴力最大值就越大；前期隧道施工扰动引起的土体应力水平增大和结构性减弱会导致基坑开挖时作用在支护结构上的侧向土压力增大，因此在进行基坑开挖对邻近隧道影响分析时，应考虑前期隧道施工历史对土体应力状态和力学性质改变的影响．

关键词

结构性黏土 / 施工扰动 / 结构破损 / 应力状态 / 基坑开挖 / 邻近隧道