軟土地區(qū)基坑開(kāi)挖對(duì)鄰近高鐵路基變形影響及保護(hù)距離研究.pdf

1、隨著高速鐵路的快速發(fā)展與城市地下空間的開(kāi)發(fā)利用程度、規(guī)模的迅速擴(kuò)大，鄰近高鐵的城市地下空間開(kāi)發(fā)（如基坑開(kāi)挖）對(duì)高鐵運(yùn)營(yíng)安全影響，日趨成為一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的關(guān)鍵性技術(shù)難題。高鐵運(yùn)行時(shí)速快，軌道平順性要求高，對(duì)路基變形控制要求極為嚴(yán)格。在鄰近高鐵路基的范圍內(nèi)開(kāi)挖基坑，勢(shì)必引起基坑周邊土體變形，進(jìn)而導(dǎo)致高鐵路基變形超過(guò)技術(shù)要求，會(huì)對(duì)高鐵的安全運(yùn)營(yíng)造成重大安全事故隱患。特別在軟土廣泛分布、高鐵線(xiàn)路密集的中國(guó)東南沿海地區(qū)，基坑開(kāi)挖對(duì)鄰近高鐵路基影響

2、尤為顯著。目前，基坑開(kāi)挖對(duì)高鐵路基影響研究成果較少。因此，開(kāi)展軟土地區(qū)基坑開(kāi)挖對(duì)鄰近高鐵路基變形影響規(guī)律、預(yù)測(cè)方法及保護(hù)距離研究，已成為當(dāng)前急需解決的一個(gè)技術(shù)難題。
　　本文以軟土地區(qū)某鄰近運(yùn)營(yíng)高鐵路基的基坑工程為背景，采用三維彈塑性數(shù)值分析方法，建立了數(shù)值計(jì)算模型，研究了受基坑開(kāi)挖影響的高鐵路基變形規(guī)律，在此基礎(chǔ)上，提出了相應(yīng)的預(yù)測(cè)方法，建立了保護(hù)距離的計(jì)算方法，探討了相關(guān)保護(hù)措施及效果。主要研究工作與成果如下:
　　(1

3、)開(kāi)展了基坑開(kāi)挖對(duì)高鐵路基變形影響的數(shù)值分析計(jì)算，研究了基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)側(cè)移和坑外地表沉降規(guī)律，獲得了縱、橫兩個(gè)方向上高鐵路基水平位移和沉降的特征。
　　(2)建立了適用于軟土地區(qū)土層條件的計(jì)算分析模型，對(duì)高鐵路基的變形規(guī)律進(jìn)行分析，定量地研究了開(kāi)挖深度（H）、開(kāi)挖面以上軟土厚度(D)、支撐系統(tǒng)剛度(ρ)、基坑長(zhǎng)寬比(L/B)、路基寬度(w)、路基高度（h）及基坑距路基坡腳距離(d)對(duì)高鐵路基變形的影響，探討了各影響因素對(duì)高鐵路基變形

4、的敏感性。
　　(3)通過(guò)對(duì)數(shù)值計(jì)算結(jié)果的分析和擬合，推導(dǎo)了綜合考慮基坑開(kāi)挖深度、支撐系統(tǒng)剛度和基坑距路基坡腳距離三個(gè)因素的高鐵路基最大水平位移和最大沉降的簡(jiǎn)化計(jì)算公式，建立了高鐵路基保護(hù)距離的計(jì)算方法，獲取了典型高鐵路基允許最大變形和支撐系統(tǒng)剛度下保護(hù)距離與開(kāi)挖深度的關(guān)系曲線(xiàn)，提出了受基坑開(kāi)挖影響的高鐵路基水平位移、沉降的預(yù)測(cè)曲線(xiàn)和相應(yīng)的預(yù)測(cè)流程。
　　(4)從影響來(lái)源、傳播路徑和保護(hù)對(duì)象三個(gè)方面出發(fā)，研究了增加支撐系統(tǒng)剛