2019 年 6月
第
48 卷增刊施工技术 CONSTＲUCTIONTECHNOLOGY
基于数值模拟研究淤泥土地层中基坑开挖
对下部地铁隧道的影响
常晨曦 1，方速昌 1，罗海柔 1，谢卓吾 2
(1. 中国建筑第八工程局有限公司华南分公司 ，广东广州 510665 ;
2. 西安科技大学建筑与土木工程学院 ，陕西西安 710600 )
［摘要 ］针对深圳某机场项目捷运隧道基坑下部为正在运行的地铁 11 号线 ，基坑施工过程中不但要保证基坑的安
全
，同时也要保证地铁的正常运行 。本文在施工前利用有限元分析软件对基坑开挖的全过程进行了动态模拟 ，分
析周围地层和地铁隧道的变形情况
，研究了咬合桩 +内支撑支护方案对基坑开挖过程中下部地铁隧道变形的保护
强度
。通过分析发现 ，基坑底部土体隆起值 1.53cm ，隧道最大变形 8mm ，均符合相关要求 。
［关键词 ］基坑 ;支护 ;地铁保护 ;有限元分析
［中图分类号 ］TU753 ［文献标识码 ］A ［文章编号 ］1002-8498 (2019 )S1-0207-03
StudyontheInfluenceofFoundationExcavationontheLower
SubwayTunnelinMudLayerBasedonNumericalSimulation
CHANGChenxi 1，FANGSuchang 1，LUOHairou 1，XIEZhuowu 2
(1.HuananBranchofChinaConstructionEighthEngineeringBureauCo .，Ltd .，Guangzhou ，Guangdong 510665 ，China ;
2. SchoolofArchitectureandCivilEngineering ，Xi’anUniversityofScienceandTechnology ，Xi’an，Shaanxi 710600 ，China )
Abstract :ForthelowerpartofthefoundationexcavationoftheMＲTtunnelofanairportprojectinShenzhen ，itisthe
runningsubwayline11.Duringtheconstructionofthefoundationexcavation
，notonlythesafetyofthefoundationexcava-
tionbutalsothenormaloperationofthesubwaymustbeensured.Inthispaper
，thefiniteelementanalysissoftwareisused
tosimulatethewholeprocessoffoundationexcavationexcavationbeforetheconstruction
，andthedeformationofthesur-
roundingstratumandsubwaytunnelisanalyzed.Theocclusalpile+
internalsupportsupportschemeisstudiedduringthe
excavationofthefoundationexcavation.Theprotectionstrengthofthedeformationofthelowersubwaytunnel.Througha-
nalysis
，itisfoundthatthesoilupliftvalueofthebottomofthefoundationexcavationis1.53cm ，andthemaximumdeforma-
tionofthetunnelis8mm
，whichmeetstherelevantrequirements.
Keywords :foundationexcavation ;supports ;subwayprotection ;finiteelementanalysis
［作者简介 ］常晨曦 ，助理工程师 ，E-mail :1042956983@qq.com ［收稿日期 ］2018-12-12
0 引言
深圳某机场项目中捷运隧道基坑处于淤泥土地层
中
，同 时 ，基 坑 下 部 是 正 在 运 行 的 深 圳 地 铁 11 号 线 。
在基坑开挖的过程中 ，不但要保护基坑的稳定性 ，还要
严格控制地铁隧道的变形
，不能影响地铁的正常运行 ，
因此 ，进行基坑开挖过程中下卧地铁隧道变形的验算
分析是非常有必要的
。蔡建鹏等 ［1］利用有限元方法分
析了无锡某基坑开挖对下部盾构隧道的影响
，并 基 于
分析结果进行了 设 计 优 化
;郑 刚 等 ［2］在天津某项目施
工中
，利用 ABAQUS 分析基坑开挖对下部运营地铁隧
道的影响
，发现有限元计算结果和施工实际监测数据
相吻合
。刘远 亮 ［3］也 用 MIDAS 软 件 分 析 了 基 坑 开 挖
对临近地铁隧道的 影 响
，发现计算结果与监测结果一
致
。因此 ，利用有限元分析软件对基坑开挖各个施工
阶段进行数值模拟 分 析
，得出的地铁变形结果是能够应用于工程实际的
。本文以深圳某机场项目中捷运隧
道基坑为例
，利用有限元软件进行了数值模拟分析 ，分
析周围土体和地铁隧道的变形
，探讨其可行性 ，指导现
场施工
。
1 工程概况
该基坑项目位于广东省深圳市 ，该 隧 道 工 程 线 路
全长
893.682m 。隧道区间基坑采用明挖 法 施 工 ，该 断
面基坑深度约为
7.39m ，竖向设置两道支撑 ，区间主要
位于杂填土
、淤泥 、粉质黏性土地层中 。研究区基坑支
护方案选 用 钻 孔 咬 合 桩 支 护 方 案
，桩 径 1m ，桩 心 距
0.7m ，水平设置两道 支 撑 ，分 别 为 截 面 0.8m×
1m 的 混
凝土支撑和
609 (t=
16mm )的钢支撑 (见图 1)。
2 工程地质条件
根据勘察结果 ，场地内分布的地层依次为素填土 、
淤泥 、粉质黏土 、砂质黏性土和全风化花岗岩 ，基 坑 主
要处于淤泥土地层中
，场地内存在淤泥 、残积砂质黏性
土两类特殊性岩土
，工程地质条件较差 。土 层 物 理 力
7 0 2
图 1 基坑断面
表
1 土层物理力学参数
岩土
名称天然重度 /
(kN·m－
3) 压缩模
量/MPa 内摩擦
角/(°) 黏聚力 /
kPa 层厚 /
m
素填土 18 — 13104.05
淤泥 152.50.969.3
粉质黏土 18.3517271.6
砂质黏性土 18.95.515226.2
全风化岩 18.5152530 未打穿
学参数如表 1所示 。
3 基坑施工全过程动态模拟分析
3.1 基本假定
基坑
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