基坑开挖对西安黄土地层中既有盾构隧道围岩压力及变形影响分析

摘要

为提升地铁隧道运营安全、给临近基坑规划提供设计依据，以西安湿陷性黄土地层中的9号线为背景，应用相似模型试验的方法，研究不同空间位置处基坑开挖卸荷作用下既有地铁管片的变形特征及围岩压力分布规律，分析基坑与隧道的水平净间距、基坑宽度、基坑深度下隧道收敛位移的影响分区和修正的围岩压力计算公式。研究表明：旁侧基坑开挖前，盾构隧道围岩压力始终呈葫芦型对称分布，盾构隧道顶部及底部土压力较大，腰部土压力较小；旁侧基坑开挖后，隧道两侧的围岩压力减小，基坑开挖侧的围岩压力减小量更多，且随着基坑宽度、深度的增大和水平净间距的减小，隧道的附加围岩压力的绝对值均会增大，变形模式为横向扩张、竖向收缩分布；正上方基坑开挖后，隧道整体的围岩压力明显减小，但仍呈对称分布，随着基坑宽度及深度的增加，隧道的变形模式为横向和竖向收敛均呈减小的趋势并逐渐趋于零，随后转变为横向收缩、竖向扩张的变形模式。

关键词

盾构隧道 / 基坑开挖 / 力学响应 / 模型试验 / 3D打印