軟土地區(qū)基坑開挖對鄰近高鐵路基變形影響及保護距離研究.pdf

1、隨著高速鐵路的快速發(fā)展與城市地下空間的開發(fā)利用程度、規(guī)模的迅速擴大，鄰近高鐵的城市地下空間開發(fā)（如基坑開挖）對高鐵運營安全影響，日趨成為一個具有挑戰(zhàn)性的關(guān)鍵性技術(shù)難題。高鐵運行時速快，軌道平順性要求高，對路基變形控制要求極為嚴格。在鄰近高鐵路基的范圍內(nèi)開挖基坑，勢必引起基坑周邊土體變形，進而導(dǎo)致高鐵路基變形超過技術(shù)要求，會對高鐵的安全運營造成重大安全事故隱患。特別在軟土廣泛分布、高鐵線路密集的中國東南沿海地區(qū)，基坑開挖對鄰近高鐵路基影響

2、尤為顯著。目前，基坑開挖對高鐵路基影響研究成果較少。因此，開展軟土地區(qū)基坑開挖對鄰近高鐵路基變形影響規(guī)律、預(yù)測方法及保護距離研究，已成為當前急需解決的一個技術(shù)難題。
　　本文以軟土地區(qū)某鄰近運營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)值計算模型，研究了受基坑開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)測方法，建立了保護距離的計算方法，探討了相關(guān)保護措施及效果。主要研究工作與成果如下:
　　(1

3、)開展了基坑開挖對高鐵路基變形影響的數(shù)值分析計算，研究了基坑圍護結(jié)構(gòu)側(cè)移和坑外地表沉降規(guī)律，獲得了縱、橫兩個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)土層條件的計算分析模型，對高鐵路基的變形規(guī)律進行分析，定量地研究了開挖深度（H）、開挖面以上軟土厚度(D)、支撐系統(tǒng)剛度(ρ)、基坑長寬比(L/B)、路基寬度(w)、路基高度（h）及基坑距路基坡腳距離(d)對高鐵路基變形的影響，探討了各影響因素對高鐵路基變形

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