1、 佛山万科大厦项目 基坑施工对地铁广佛线区间隧道影响三维数值分析 佛山万科大厦项目 基坑施工对地铁广佛线区间隧道影响三维数值分析 评估报告 评估报告 华南理工大学建筑设计研究院勘察工程有限公司 二一六年四月 华南理工大学建筑设计研究院勘察工程有限公司 二一六年四月 佛山万科大厦项目基坑施工对地铁广佛线区间隧道影响三维数值分析 I 佛山万科大厦项目 基坑施工对地铁广佛线区间隧道影响三维数值分析 佛山万科大厦项目 基坑施工对地铁广佛线区间隧道影响三维数值分析 评估报告 评估报告 审定：莫海鸿 审核：莫海鸿 校对：刘叔灼 编写：陈俊生 华南理工大学建筑设计研究院勘察工程有限公司 二一六年四月 华南理2、工大学建筑设计研究院勘察工程有限公司 二一六年四月 II目 录 第一章第一章 工程概况及分析内容简介工程概况及分析内容简介.11.1 工程概况.11.1.1 场地周边情况.11.1.2 本项目基坑概况.21.2 地铁保护规范、条例及控制标准.51.3 分析内容和软件.81.4 分析依据.8 第二章第二章 工程地质及水文地质条件工程地质及水文地质条件.102.1 地形、地貌及环境条件.102.2 地层岩性及特征.102.3 水文条件.112.4 特殊性岩土.12 第三章第三章 工程项目建设对地铁结构影响总体分析工程项目建设对地铁结构影响总体分析.133.1 地层情况分析.133.2 几何关系分析3、.133.3 施工工法分析.13 第四章第四章 基坑施工过程的三维数值模拟分析基坑施工过程的三维数值模拟分析.154.1 几何模型的建立.154.1.1 几何模型范围.154.1.2 地层模型.154.2 有限元模型的建立.194.2.1 荷载及边界条件.194.2.2 基坑施工过程场地地下水位的模拟.194.2.3 土层参数及本构关系.204.2.4 支护结构参数及本构关系.204.2.5 三维模型的建立.214.2.6 分析工况.214.2.6.1 基坑开挖分析工况.214.2.6.2 基坑外降水分析工况.224.2.7 有限元网格.234.3 计算结果.274.3.1 基坑支护结构位移.4、27佛山万科大厦项目基坑施工对地铁广佛线区间隧道影响三维数值分析 III 4.3.1.1 基坑支护结构东西向位移.274.3.1.2 基坑支护结构南北向位移.304.3.2 地铁广佛线隧道位移.334.3.3 地铁盾构始发井位移.394.3.4 降水引起的地铁结构位移分析.434.3.5 地铁隧道总位移极值汇总.444.3.6 与相邻青荟大厦项目基坑施工对隧道影响位移累计值汇总.444.3.7 与相邻青荟大厦基坑不同开挖步骤对地铁位移的叠加效应分析.48 第五章第五章 结论及建议结论及建议.515.1 结论.515.2 建议及应注意的问题.525.2.1 基坑施工前相关准备.525.2.2 基5、坑土方开挖顺序.525.2.3 基坑施工过程中注意事项.525.2.4 基坑施工后相关工作.535.2.5 确保地下连续墙在砂层中的成槽质量及渗漏应对措施.545.2.6 箱型框架隧道常见问题及治理措施.55 第一章 工程概况及分析内容简介 1 第一章第一章 工程概况及分析内容简介工程概况及分析内容简介 1.1 工程概况 1.1.1 场地周边情况 本项目场地周边环境较为复杂，基坑北面为海八路和地铁广佛线，东侧是青荟大厦（建设完成情况待定），西侧是空地后期规划 3 层地下室建筑，南侧为五胜河。场地周边地下建（构）筑物和地面建筑具体平面位置、平面间距如图 1-1 所示，详细情况见表 1-1。图图 6、1-1 佛山万科大厦项目基坑周边情况图佛山万科大厦项目基坑周边情况图 表表 1-1 佛山万科大厦项目基坑周边情况汇总佛山万科大厦项目基坑周边情况汇总 方向 地下建（构）筑物 详细情况 北 广佛线 与本基坑距离 最近处约 12.5m 顶部埋置深度 大致与基坑顶部平齐 结构形式 明挖法箱型隧道 现阶段工作进度 正在运行 南 五胜河 与本基坑距离 紧邻本项目基坑 东 青荟大厦 与本基坑距离 最近处约 25m 现阶段工作进度 尚未施工 西 无 将来为三层地下室的建筑物 佛山万科大厦项目基坑施工对地铁广佛线区间隧道影响三维数值分析 21.1.2 本项目基坑概况 万科大厦项目位于佛山市南海区宝石东路以北、7、佛山一环以东、永胜东路以南，占地面积为约 17500m2，拟建 3 层地下室，基坑开挖深度 13.8m。本基坑北侧，即靠近地铁一侧拟采用“地下连续墙+混凝土支撑”的支护方案，其他侧采用“旋挖灌注桩（12001400）+混凝土支撑”的支护方案，止水采用三轴搅拌桩。平面尺寸及内支撑布置如图 1-2 所示。本项目基坑的详细情况见表 1-2。本基坑平面上呈不规则形状，南北最大尺寸约 80m，东西最大约 245m，周长约为 600m。场地西面华翠北路的标高为 1.992.28m；北面海八路标高为2.963.25m；东面场地外的标高约为 2.042.70m，基坑开挖深度为 13.8m。图图 1-2 佛山万8、科大厦项目基坑平面图佛山万科大厦项目基坑平面图 表表 1-2 佛山万科大厦项目基坑详细情况佛山万科大厦项目基坑详细情况 项目 详细情况 基坑开挖深度 13.8m 基坑面积 约 17500m2 支护形式 连续墙+混凝土支撑；灌注桩+混凝土支撑 各道支撑中心标高（绝对标高）第一道撑中心标高 0.2m 第二道撑中心标高-5.5m 内支撑截面尺寸（宽高）冠梁一 1 m1m 冠梁二 1.2m1m 腰梁 1.2m1m 内支撑梁 详见施工图 第一章 工程概况及分析内容简介 3 明挖地铁结构平面图展示如下图 1-3：图图 1-3 地铁出入线结构平面图地铁出入线结构平面图 根据不同的地质情况，本项目基坑工程一共9、划分 6 个典型剖面图，每个剖面各有不同，现取有代表性的 3 个剖面图展示如下，见图 1-4图 1-6，具体参见相关施工图。图图 1-4 基坑支护基坑支护 1-1 剖面图（地下连续墙剖面图（地下连续墙+2 道砼支撑）道砼支撑）佛山万科大厦项目基坑施工对地铁广佛线区间隧道影响三维数值分析 4 图图 1-5 基坑支护基坑支护 2-2 剖面图（地下连续墙剖面图（地下连续墙+2 道砼支撑）道砼支撑）图图 1-6 基坑支护基坑支护 5-5 剖面图（旋挖桩剖面图（旋挖桩+2 道砼支撑）道砼支撑）第一章 工程概况及分析内容简介 5 1.2 地铁保护规范、条例及控制标准 1、佛山市人民政府关于印发佛山市城市轨10、道交通管理办法的通知（佛山市人民政府文件，佛府、佛山市人民政府关于印发佛山市城市轨道交通管理办法的通知（佛山市人民政府文件，佛府201360 号）号）本通知第十三条规定：城市轨道交通沿线设立城市轨道交通控制保护区，其范围包括：（一）地下车站与隧道结构外边线外侧 50 米内。（二）地面和高架车站以及线路轨道结构外边线外侧 30 米内。（三）出入口、通风亭、车辆段、控制中心、变电站、集中供冷站等建（构）筑物结构外边线外侧 10 米内。（四）城市轨道交通过江隧道两侧各 100 米范围内。（五）已经批准的城市轨道交通线网规划的线路或已经批准的建设规划线路，线路两侧 60 米范围为控制保护区。城市轨道交11、通特别保护区范围如下：（一）地铁地下工程（车站、隧道等）结构边线外侧面 5 米内。（二）地面车站及地面线路路堤或路堑边线外侧面 3 米内。（三）车辆段内建（构）筑物结构边线外侧 3 米范围内。本通知第十六条规定：在城市轨道交通控制保护区内进行下列活动的，有关行政管理部门依照法律、法规进行行政许可时，应当按照行政许可法第三十六条等相关规定，将包括施工设计方案等材料书面征求市交通运输行政管理部门和轨道交通经营单位的意见。市交通运输行政管理部门和轨道交通经营单位应当在规定的期限内给予书面答复：（一）建造、拆卸建（构）筑物。（二）取土、地面堆载、基坑开挖、爆破、桩基础施工、顶进、灌浆、锚杆、钻探作业。12、（三）修建塘堰、开挖河道水渠、采石挖砂、打井取水。（四）敷设管线或者设置跨线等架空作业。（五）在过江隧道段疏浚河道。（六）其他可能危害城市轨道交通设施的作业。在城市轨道交通控制保护区内进行本条第一款所列活动不需行政管理部门行政许可的，作业单位应当在施工前书面告知轨道交通经营单位。在城市轨道交通控制保护区内进行作业的，有关行政管理部门作出行政许可后，应按照“谁许可、谁监督、谁负责”的工作原则开展执法管理工作。在城市轨道交通控制保护区内进行本条所列活动的，项目验收须邀请城市轨道交通经营单位参加。凡未经许可擅自施工或轨道交通保护措施落实不到位的，佛山万科大厦项目基坑施工对地铁广佛线区间隧道影响三维数13、值分析 6由相关行政主管部门责令整改，整改合格后才能通过项目验收。2、广州市城市轨道交通管理条例（、广州市城市轨道交通管理条例（2008 年年 1 月）月）本条例第十二条规定：城市轨道交通沿线设立城市轨道交通控制保护区，其范围包括：（一）地下车站与隧道结构外边线外侧五十米内；（二）地面和高架车站以及线路轨道结构外边线外侧三十米内；（三）出入口、通风亭、车辆段、控制中心、变电站、集中供冷站等建（构）筑物结构外边线外侧十米内；（四）城市轨道交通过江隧道两侧各一百米范围内。本条例第十三条规定：在城市轨道交通控制保护区内进行下列活动的，有关行政管理部门依照法律、法规进行行政许可时，应当书面征求城市轨道14、交通经营单位的意见。城市轨道交通经营单位应当在有关行政管理部门规定的期限内给予书面答复：（一）建造、拆卸建（构）筑物；（二）取土、地面堆载、基坑开挖、爆破、桩基础施工、顶进、灌浆、锚杆作业；（三）修建塘堰、开挖河道水渠、采石挖砂、打井取水；（四）敷设管线或者设置跨线等架空作业；（五）在过江隧道段疏浚河道；（六）其他可能危害城市轨道交通设施的作业。3、城市轨道交通结构安全保护技术规范（、城市轨道交通结构安全保护技术规范（CJJ/T 202-2013）本规范第 3.2.3 条规定：城市轨道交通周边（包括既有结构上下）的外部活动与城市轨道交通既有结构外边线之间的水平投影净距应符合表 1-3 的规定。15、表表 1-3 外部活动净距控制管理指标表（单位：外部活动净距控制管理指标表（单位：m）城市轨道交通类型 外部作业 地下结构 地面结构 高架结构 工程桩 3.0 3.0 3.0 围护桩、地下连续墙 5.0 5.0 5.0 钻探孔 3.0 3.0 3.0 锚杆、锚索、土钉（末端）6.0 6.0 6.0 起重、吊装设备 6.0 6.0 搭建棚架及宣传标志 6.0 6.0 存放易燃物料 6.0 6.0 冲孔、震冲、挤土 20.0 6.0 6.0 第一章 工程概况及分析内容简介 7 浅孔爆破 15.0 15.0 15.0 深孔爆破 50.0 50.0 50.0 外部活动对轨道交通既有结构的安全风险综合评16、估工作应贯穿外部活动的施工前、实施过程中和工后的过程。外部活动对轨道交通既有结构的附加影响预测，应根据两者之间的空间关系、工程地质和水文地质条件，并结合轨道交通既有结构及设施的现状、外部活动的规模和实施方法等因素进行综合判定。4、保护标准的确定、保护标准的确定 根据城市轨道交通结构安全保护技术规范（CJJ/T 202-2013）中附录 B 的规定，城市轨道交通结构安全控制指标值应符合下表 1-4 的要求：表表 1-4 城市轨道交通结构安全控制指标值城市轨道交通结构安全控制指标值 安全控制指标 预警值 控制值 安全控制 指标 预警值 控制值 隧道水平位移 10mm 20mm 轨道横向高差 2mm17、 2mm 隧道竖向位移 10mm 20mm 轨向高差 2mm 2mm 隧道径向收敛 10mm-2mm-4mm 15000m道床脱空量 3mm 5mm 隧道变形相对曲率 1/2500振动速度 2.5cm/s 盾构管片接缝张开量 1mm 2mm 结构裂缝 宽度 迎水面0.1mm 背水面0.15mm 迎水面0.2mm背水面0.3mm隧道结构外壁附加荷载 20kPa合上述规范及条例的规定可得：（1）本工程基坑距离地铁结构距离大于）本工程基坑距离地铁结构距离大于 5m 且小于且小于 50m，属于城市轨道交通控制保护区，应将包括施工设计方案等材料书面征求市交通运输行政管理部门和轨道交通经营单位的意见。，属18、于城市轨道交通控制保护区，应将包括施工设计方案等材料书面征求市交通运输行政管理部门和轨道交通经营单位的意见。（2）本工程基坑距离地铁结构距离小于）本工程基坑距离地铁结构距离小于 50m，属于城市轨道交通控制保护区，有关行政管理部门依照法律、法规进行行政许可时，应当书面征求城市轨道交通经营单位的意见。，属于城市轨道交通控制保护区，有关行政管理部门依照法律、法规进行行政许可时，应当书面征求城市轨道交通经营单位的意见。（3）根据城市轨道交通结构安全保护技术规范（）根据城市轨道交通结构安全保护技术规范（CJJ/T 202-2013），本基坑与地铁广佛线明挖地铁结构的最小相对净距为），本基坑与地铁广佛线19、明挖地铁结构的最小相对净距为 12.5m，介于，介于 0.5H 与与 1.0H 之间（之间（H 为明挖结构的基坑开挖深度），属于接近；另一方面，从工程影响分区，为明挖结构的基坑开挖深度），属于接近；另一方面，从工程影响分区，10m0.7h1=0.719=13.3m（h1=19m，为外部作业结构底板埋深），属于强烈影响区（，为外部作业结构底板埋深），属于强烈影响区（A），综合判定本项目对地铁广佛线的影响属于特级，当外部作业影响等级为特级时，应对城市轨道交通结构进行安全评估。），综合判定本项目对地铁广佛线的影响属于特级，当外部作业影响等级为特级时，应对城市轨道交通结构进行安全评估。佛山万科大厦项目20、基坑施工对地铁广佛线区间隧道影响三维数值分析 8（4）本项目基坑开挖引起的地铁竖向和水平位移均应小于城市轨道交通结构安全保护技术规范（）本项目基坑开挖引起的地铁竖向和水平位移均应小于城市轨道交通结构安全保护技术规范（CJJ/T 202-2013）中的限值）中的限值 20mm。1.3 分析内容和软件 根据佛山万科大厦基坑支护施工图，采用三维有限元方法，利用岩土工程专用软件 Midas/GTS（图 1-6），分析施工过程中本项目基坑支护结构的位移、内力，以及基坑施工对周边地下建（构）筑物的影响情况。图图 1-6 MIDAS/GTS 软件界面软件界面 1.4 分析依据 在分析计算过程中，主要依据以下21、资料和文献进行分析研究：（1）佛山万科 A32 地块项目岩土工程勘察报告，广东佛山地质工程勘察院，2014 年 3 月；（2）佛山万科大厦项目基坑支护工程设计图，广州市泰基工程技术有限公司，2015 年 8 月；（3）徐志英，岩石力学，北京：水利电力出版社，1986；（4）混凝土结构设计规范（GB50010-2010）；（5）城市轨道交通地下工程建设风险管理规范（GB50652-2011）；（6）广州市城市轨道交通管理条例（2008 年 1 月）；（7）佛山市人民政府关于印发佛山市城市轨道交通管理办法的通知（佛山市人民政府文件，佛府2013 60 号）；（8）城市轨道交通结构安全保护技术规范（22、CJJ/T 202-2013）；（9）广州市城市轨道交通结构安全保护技术标准及规定（广州市地下铁道总公司企业技术标准，Q/GZMTR-ZH-AQ-001-2013）；第一章 工程概况及分析内容简介 9 （10）建筑基坑工程监测技术规范（GB50497-2009）。（11）青年荟项目施工影响范围的广佛地铁金融高新区站龙溪站区间及出入段线隧道自动化监测成果报告（1 断面至 4 断面），广东省重工设计院有限公司，2015 年 9 月。（12）王卫东，沈健等，基坑工程对邻近地铁隧道影响的分析与对策J，岩土工程学报,2006.11（28）：1340-1345 佛山万科大厦项目基坑施工对地铁广佛线区间隧道23、影响三维数值分析 10第二章 工程地质及水文地质条件 根据佛山万科 A32 地块项目岩土工程勘察报告（广东佛山地质工程勘察院），本项目的工程地质情况分列如下。2.1 地形、地貌及环境条件 拟建项目位于佛山市南海区海八路以南、佛山一环西，属珠江三角洲冲积平原腹地，场地原为工业区，经平整后场地地势较为平坦。地面标高为 1.673.09m之间。场地周边环境较为复杂，基坑北面为海八路和地铁广佛线，东侧是青荟大厦，西侧是空地后期规划 3 层地下室建筑，南侧为五胜河。2.2 地层岩性及特征 根据详勘报告，场地之地基由人工填土层（Qml）、第四系海陆交互相冲淤积层（Qmc）、下白垩系大塱山组（K2dl）等组24、成。人工填土层以杂填土为主，由砖块、碎石、砂土等堆积而成，第四系三角洲海陆交互相冲淤积层由淤泥质土、粉细砂、中粗砂、粉质粘土等组成，土层结构比较复杂，与下伏基岩呈不整合接触。下伏基岩由大塱山组泥岩、粉砂质泥岩及长石砂岩等组成，岩层风化程度差异较大，软硬相间。场地各岩土层工程地质特征自上而下综述如下：人工填土层（人工填土层（Qml）（1）杂填土：全场地分布。层厚 1.103.80m，平均厚度为 1.73m；地面标高 1.673.09m。灰黄色、灰褐色，多由细砂、中砂、砖块、碎石、砂土、粘性土等堆积而成。已压实，土质不均，堆填时间超过 10 年。第四系三角洲海陆交互相冲淤积层（第四系三角洲海陆交互25、相冲淤积层（Qmc）（2）淤泥、淤泥质土：全场分布，为场地内浅层软弱土，具有高压缩性、高灵敏度、抗剪强度低等特点，厚度差异性较大，层厚 1.2017.00m，平局厚度为8.91m；顶界标高-1.991.58m。深灰色，流塑，韧性低，干强度低；含腐殖质，局部夹薄层粉砂，含少量白色贝壳碎片，味臭。（3）粉质粘土：局部分布，层厚 1.402.10m，平均厚度为 1.66m；顶界标高-7.90-3.36m。灰色，可塑为主，局部软塑，粘性一般，韧性较低，干强度较低。（4）粉、细砂：层位较稳定。层厚 1.3013.00m，平局厚度为 6.47m；顶界标高-12.300.65m。浅灰色、灰色，饱和，松散稍密26、为主，局部中密；分选性较差一般，局部含淤质、泥质，或与淤泥质土互层。（5）淤泥质土：局部分布，平局厚度为 4.84m；顶界标高-10.490.41m。深第二章 工程地质及水文地质条件 11 灰色，流塑，含腐殖质、粉砂。（6）粉砂：局部分布，平局厚度为 4.53m；顶界标高-12.48-7.15m。浅灰色、灰色，饱和，稍密为主，局部中密；分选性较差，含泥质。（7）中、粗砂：层位较为稳定。层厚 1.0018.80m，平均厚度为 7.17m；顶界标高-17.22-3.60m。灰色，稍密中密为主，局部松散，饱和，分选性差，含石英砾石，砾径一般在 0.53cm 之间，次圆状，砾石分布不均，可相变为砾砂，27、含泥质。（8）粉质粘土：局部分布。层厚 0.908.60m，平均厚度 5.00m；顶界标高-17.09-6.41m。灰褐色、灰黄色，可塑，粘性一般，切面较光滑。（9）中、粗砂：层位较为稳定。层厚 1.8017.40m，平局厚度为 8.11m；顶界标高-19.49-12.52m。灰黄色、灰色、灰白色，稍密密实，饱和，分选差，含石英砾石，砾径一般在 0.53cm 之间，次圆状，砾石分布不均，可相变为砾砂，含泥质。白垩系大塱山组（白垩系大塱山组（K2dl）风化基岩）风化基岩（10）全风化基岩（W4）：局部分布。岩性为泥质粉砂岩，灰红色，岩芯呈坚硬土状或密实砂土状，岩质极软，遇水易软化、崩解。本层岩石28、坚硬程度属极软岩，岩体完整程度为破碎，岩体基本质量等级为级。（11）强风化基岩（W3）：大部分钻孔揭露该层，层厚 1.0029.10m，平均厚度为 10.10m；顶界标高-44.91-11.98m。岩性为泥质粉砂岩、泥岩、长石砂岩等。灰红色、灰色，岩芯短长柱状、碎块状，半岩半土状，岩质极软，遇水易软化、崩解；岩石风化不均匀，夹中风化岩。本风化岩石坚硬程度属极软岩，岩体完整程度为破碎，岩体基本质量等级为级。（12）中风化基岩（W2）：大部分钻孔揭露该层，揭露厚度 0.7026.90m，平均厚度为 9.67m；顶界标高-47.34-15.09m。岩性为泥岩、泥质粉砂岩、砂岩等。灰红色，岩层倾角一般29、为 510，岩芯短柱状、饼状、碎块状，风化不均匀，常夹强风化岩及微风化岩，裂隙发育。本风化岩石坚硬程度属极软岩软岩，岩体完整程度为较破碎，岩体基本质量等级为级。（13）微风化基岩（W1）：部分钻孔揭露该层，揭露厚度 4.407.30m，平均厚度为 5.65m；顶界标高-45.59-26.31m。岩性为泥质粉砂岩。灰红色，岩芯短柱状、长柱状，风化不均匀，常夹中风化岩。本风化岩石坚硬程度属软岩较软岩，岩体完整程度为较完整，岩体基本质量等级为级。2.3 水文条件 场地属亚热带海洋性季风气候区，温暖潮湿，雨量充沛。钻探期间，以晴天为主，偶有阵雨。钻探期间测得初见水位埋深 0.801.30m。通过对场地30、各钻孔 佛山万科大厦项目基坑施工对地铁广佛线区间隧道影响三维数值分析 12终孔后 24 小时地下水位进行观测，地下水相对稳定水位埋深在 1.001.50m 之间，标高在 0.401.98m 之间，埋藏浅且较稳定。地下水位年变化幅度在 1.003.00m之间。地下水类型有人工填土层中潜水、砂土层中微承压孔隙水和基岩中裂隙水。上层滞水赋存于人工填土层的砂层中，含水量的多少受大气降水及地下水位的影响大；孔隙承压水主要赋存于不同粒级砂土层，场地内含水层为第、层粉、细砂和第层及第层中、粗砂，为第四系三角洲冲积层，连通性较好，孔隙度较高，含水量丰富。而基岩裂隙水含水岩性为泥质粉砂岩、泥岩，基岩中裂隙比较发31、育，一般裂隙水比较丰富。综合评价本场地地下水涌水量丰富。地下水主要受大气降水和地表水渗透补给，排泄以蒸发和向下渗透排泄为主。整个场地水文地质条件简单。2.4 特殊性岩土 场地内主要特殊性岩土为人工填土、淤泥质土及风化基岩。（1）填土：填土：场地内填土层多为砂土及建筑余渣，成分较杂，均匀性差，力学性质不稳定，对地基的稳定性有一定的影响。如果区间道路以填土层为路基持力层，应对填土层进行必要的地基处理，如强夯法、高压喷射注浆法等。（2）软土：软土：根据本次勘察查明，场区主要有两层软土分布，埋藏较浅，厚度变化较大。淤泥、淤泥质土，具压缩性高、力学强度低、灵敏高等特点，土质不均，夹层以及上下层变化也较大32、，易产生侧向滑移、不均匀沉降、蠕变及软土震陷等地质灾害。针对软土的特点，建筑场地应采取相应的处理措施，如采用预压法（设竖向排水体）或水泥土搅拌桩复合地基等。（3）风化基岩：风化基岩：场地全、强风化基岩为大塱山组泥岩、泥质粉砂岩，属软质岩石，岩质极软，风化成半岩半土状，下部碎块状。该风化岩石无膨胀性和湿陷性，但遇水软化、易崩解。对预制管桩而言，强风化岩为管桩桩端持力层，施工完成后采用素混凝土封堵桩底，防止持力层软化，降低其承载力。场地内中微风化岩，属软岩较软岩，中风化岩岩芯呈碎块状、短柱状，岩石节理、裂隙发育，风化不均匀，对钻（冲）孔灌注桩施工易引起漏浆，岩石遇水易软化，桩基础桩底易软化，造成承33、载力降低或楼房不均匀沉降。桩基设计与施工时应注意。第三章 工程项目建设对地铁结构影响总体分析 13 第三章 工程项目建设对地铁结构影响总体分析 3.1 地层情况分析 本项目基坑深度 13.8m，基底处于砾砂层，明挖地铁结构基底深度在 19m 左右，地铁隧道从淤泥质土层，砂层，强风化层以及中风化层穿过。从地层情况看，本场地地层情况较差，有较厚的淤泥层、砂层。砂层中进行基坑开挖，容易出现涌水涌砂事故，应做好基坑的止水和坑内降水工作，尤其是连续墙接缝处的止水。一旦出现涌水涌砂，势必造成地铁结构较大的变形，后果将非常严重，应加强基坑的止水设计。围护结构的嵌固深度，穿过砂层进入不透水层，满足整体稳定、抗34、管涌、渗流的要求。施工期间，应做好防塌孔措施。明挖地铁结构在基底进行了搅拌桩加固，并在周边施以地下连续墙，对提高承载力和控制变形有利，控制好基坑的变形，以及做好止水，才能保证地铁结构的安全。严禁在基坑外进行降水，以免造成地铁结构的沉降。3.2 几何关系分析 本基坑深度 13.8m，与地铁结构的最小水平净距为 12.5m，属于较显著影响区，因此应加强基坑的设计，尤其控制基坑的变形，设计与施工应重点注意。正线隧道距离基坑较远，且埋深大，受基坑开挖的影响较小。3.3 施工工法分析 基坑施工对地铁结构的影响分为围护结构施工、基坑开挖、主体回筑等三个阶段。围护结构施工时，成槽孔壁的稳定性是关键。本基坑靠35、近地铁一侧地质条件较差，对控制孔壁的稳定性不利。基坑开挖时，可通过及时架撑，严禁超挖等措施，可以减少基坑变形，降低对墙体背后土体的扰动。主体回筑时，严格按照施工顺序操作，混凝土强度务必达到设计强度后方能开挖。基坑开挖对开挖面以下土体具有显著的垂直方向卸荷作用，不可避免地引起坑底土体的回弹，并且基坑围护结构在土体压力作用下迫使基坑开挖面以下结构向基坑内位移，挤压坑内土体，加大了坑底土体的水平向应力，也使得坑底土体向上隆起。此外，随着基坑开挖深度的增加，基坑内外的土面高差不断增加，该高差所形成的加载作用和地表的各种超载，将使得围护结构外侧土体产生向基坑内的移动，使基坑坑底产生向上的隆起。当由于土体36、是一定程度的连续介质，基坑内土体开挖卸荷时，地层损失向地铁结构传递，从而引起地铁结构侧部土压力 佛山万科大厦项目基坑施工对地铁广佛线区间隧道影响三维数值分析 14的变化，导致其位移发生改变。卸荷规模是影响地铁结构周围位移场、应力场的一个重要因素。虽然随着卸荷规模以及方式的不同，对地铁结构的影响不尽相同，但是在同一地区或近似相同的地质条件、场地环境，且土体具有相当应力历史的条件下，开挖卸荷对地铁结构产生的附加应力和自身变形起主要作用。第四章 基坑施工过程的三维数值模拟分析 15 第四章 基坑施工过程的三维数值模拟分析 4.1 几何模型的建立 4.1.1 几何模型范围 总体模型计算区域选取，充分考37、虑了基坑开挖引起的边界效应，参阅相关文献，结合实际经验，以基坑外水平向几何尺寸取基坑开挖深度的 35 倍以上，竖直向 24 倍以上为原则（见图 4-1），因此计算模型几何尺寸 X、Y、Z 分别为380m、240m、60m。计算模型侧向加水平约束，底部加竖向约束，顶面为自由面，不加约束。图图 4-1 计算区域选取原则计算区域选取原则 4.1.2 地层模型 由于本场地地势起伏比较大，故进行三维数值模拟分析时，须建立曲面地层以保证建模分析的客观性及计算计结果的准确性。进行地层曲面地层建模时，首先在计算模型水平面范围内进行布点以便提取坐标信息进行建模，并提取各地质勘察点。下面以强风化层为例，阐述地层曲38、面的建立过程。根据万科 A32 地块岩土工程勘察报告附图中的工程地质柱状图，整理得出各地质钻孔的三维坐标（平面坐标取相对坐标，高程取绝对标高值）如下表 4-1所示：表表 4-1 强风化层坐标强风化层坐标 布点 坐标 X 坐标 Y 高程 Z CK1 0 0-27.2 CK2 4.28-23.36-25.32 CK3 3.97-46.72-26.12 CK4 3.67-70.08-27.28 佛山万科大厦项目基坑施工对地铁广佛线区间隧道影响三维数值分析 16布点 坐标 X 坐标 Y 高程 Z CK5 3.36-93.44-22.44 CK6 3.06-116.8-25.42 CK7 2.75-1439、0.16-21.66 CK8 2.45-163.53-19.83 CK9 2.14-186.89-19.29 CK10 1.84-210.25-19.2 CK11 0.96-233.61-17.2 CK12-18.57 15.94-17.69 CK13-47.3 17.03-16.36 CK14-47.3-23.36-25 CK15-47.3-70.08-26.36 CK16-47.3-116.79-24.1 CK17-47.3-163.52-23.29 CK18-47.3-210.25-19.09 CK19-18.4-248.61-19.3 CK20-47.3-248.61-19.2 CK240、1-76.21 15.04-15.33 CK22-96.7 13.63-20.6 CK23-96.24 0-21.78 CK24-95.55-23.36-112.54 CK25-94.84-46.72-22.8 CK26-94.33-69.74-24.39 CK27-93.98-93.44-24.84 CK28-93.57-116.8-22.87 CK29-93.06-140.16-27.51 CK30-92.38-163.53-23.7 CK31-91.74-186.89-20.13 CK32-91.05-210.25-22.12 CK33-88.06-233.61-18.55 CK34-741、6.21-248.61-17.46 CK35-88.32-248.61-16.71 XZK1-22.3 0-23 XZK2-22.3-23.37-22.94 第四章 基坑施工过程的三维数值模拟分析 17 布点 坐标 X 坐标 Y 高程 Z XZK3-22.3-46.72-22.39 XZK4-22.3-70.08-22.19 XZK5-22.3-93.44-22.69 XZK6-22.3-116.8-22 XZK7-22.3-140.16-21.51 XZK8-22.3-163.53-19.2 XZK9-22.3-186.89-17.5 XZK10-22.3-210.25-16.11 XZK142、1-22.3-233.61-17.13 XZK12-47.3 0-25 XZK13-47.3-46.72-26.36 XZK14-47.3-93.44-26 XZK15-47.3-140.16-24.43 XZK16-47.3-186.89-18.54 XZK17-47.3-233.61-16.59 XZK18-72.3 0-22 XZK19-72.3-23.36-22 XZK20-72.3-46.72-22 XZK21-72-70.08-22.15 XZK22-72.3-93.44-22.53 XZK23-72.3-116.8-25 XZK24-72.3-140.16-28.68 XZK2543、-72.3-163.53-24.83 XZK26-72.3-186.89-18.54 XZK27-72.3-210.25-17.6 XZK28-72.3-233.61-17.64 将得到的坐标以 TXT 文本保存起来，然后在岩土工程大型有限元分析软件Midas/GTS 中运用“曲面建立顶点面”的命令生成地层曲面模型，如图 4-2。佛山万科大厦项目基坑施工对地铁广佛线区间隧道影响三维数值分析 18 图图 4-2 强风化岩地层模拟曲面强风化岩地层模拟曲面 在 Midas/GTS 中建立矩形实体几何模型范围与各个地层曲面模型后，利用Midas/GTS 提供的分割功能，将完整的矩形实体用各地层模型进行44、分割，从而与实际情况相符的几何模型。现以强风化岩为例进行说明，见图 4-3图 4-5。图图 4-3 强风化岩顶分割地层图强风化岩顶分割地层图 第四章 基坑施工过程的三维数值模拟分析 19 图图 4-4 强风化岩顶分割后地层图强风化岩顶分割后地层图 图图 4-5 强风化岩以下部分强风化岩以下部分 4.2 有限元模型的建立 4.2.1 荷载及边界条件 计算过程中的主要荷载包括各土层的重力、支护结构的重力及地面超载，并约束有限元模型底部的竖向位移、计算模型各侧面的法向位移。4.2.2 基坑施工过程场地地下水位的模拟 根据万科 A32 地块岩土工程勘察报告提供的各钻孔地下水位数据，结合广州地区的工程实45、践经验，分析计算时将整个场区的地下水位位置定为地面以下1m。佛山万科大厦项目基坑施工对地铁广佛线区间隧道影响三维数值分析 204.2.3 土层参数及本构关系 本次分析的土层参数及本构关系如下表。万科 A32 地块岩土工程勘察报告并无直接提供弹性模量值，本项目根据岩土工程勘察报告提供的压缩模量平均值sE，在初定弹性模量3 5sEE的基础上，结合已有工程经验，各土层弹性模量的取值如下表 4-2。表表 4-2 土层参数及本构关系土层参数及本构关系 地层名称 状态 直剪快剪 重度（kN/m3）弹性模量（MPa）泊松比 渗透系数（cm/s）本构关系 C(KPa)（）素填土 轻度压实压实 10.0 10.46、0 19.1 30 0.35 2.69E-03 摩尔库仑淤泥质土 软塑 5.13 3.91 18 7.5 0.42 3.71E-06 摩尔库仑粉、细砂 松散为主 7.92 23.48 20.8 35 0.28 7.38E-04 摩尔库仑中砂 稍密中密 7.32 27.19 19.0 44 0.26 1.25E-02 摩尔库仑粗砂 稍密中密 7.6 31.8 19.3 55 0.25 6.39E-02 摩尔库仑强风化岩 极软岩 25 20 20.9 160 0.24 6.00E-06 摩尔库仑中风化岩 极软软岩 21.0 1500 0.23 6.00E-06 摩尔库仑4.2.4 支护结构参数及本47、构关系 本次分析的支护结构参数及本构关系如下表 4-3。表表 4-3 支护结构参数及本构关系支护结构参数及本构关系 结构名称 截面尺寸（m）材料 本构关系弹性模量（kN/m2）灌注桩 D=1.2 C30 混凝土弹性 3107 內支撑 0.80.8，0.81.0，1.01.2 C30 混凝土弹性 3107 地下连续墙 0.8 C30 混凝土弹性 3107 立柱 0.550.55 钢结构 弹性 2.1108 第四章 基坑施工过程的三维数值模拟分析 21 4.2.5 三维模型的建立 根据软件本身特点，圆灌注桩通过等效刚度公式等效成方桩。考虑到围护桩竖向位移会给基坑稳定、地表沉降及桩体自身的稳定性均带48、来很大的影响，因此在刚度等效时不仅要等效水平抗弯刚度，还要等效竖向抗拉、压刚度。等效刚度公式如下：抗弯刚度等效：436412DbhEE (4-1)抗拉、压刚度等效：24DEEbh (4-2)式中：E 为桩体弹性模量；D 为圆桩直径；b 为等效后方桩宽度；通过计算可得，当 D=1.2m 时，等效方桩 b=0.7m。模型中土体、冠梁采用三维实体单元，既有地铁隧道采用壳单元模拟，基坑立柱、内支撑、连梁与腰梁采用梁单元模拟，锚杆采用植入式桁架单元。模型中土体采用理想弹塑性模型，遵循 Mohr-Coulomb 屈服准则，上述相关结构则采用弹性模型。总体计算模型含 975663 个单元，164912 个节49、点。灌注桩置于层状土层中，在桩体与桩侧土体之间，由于其刚度不同，在外荷载作用下，往往在其接触面处形成较大的相对位移。本分析计算模型通过加接触单元来模拟桩土之间的相对滑移与错动。接触单元采用 Goodman 单元，其三维空间的面接触单元在确定外荷载作用下满足式（4-3）关系，单元的参数：法向刚度NK、切向刚度SK及转动刚度K；N、Q、M 表示轴力、剪力及弯矩；u为切向位移，v为剪切应变，为相对转角。nkNQMskuvk (4-3)4.2.6 分析工况 4.2.6.1 基坑开挖分析工况 本次分析主要分为九个工况，即九个施工步，具体如下表。在下表 4-4 的工况简述中，支撑标高为支撑中心的绝对标高。50、佛山万科大厦项目基坑施工对地铁广佛线区间隧道影响三维数值分析 22表表 4-4 开挖分析施工步开挖分析施工步 编号 工 况 简 述（标高均为绝对标高）网格状态 备注 1 初始应力场计算 本工况是岩土工程分析的第一步，在整个分析模型内只有岩、土体。位移清零2 修建既有地铁结构 本工况修建既有地铁结构。图 2-10 位移清零3 放坡开挖 本工况对基坑进行放坡开挖施工。图 2-11 4 灌注桩、立柱、地下连续墙施工 本工况对灌注桩、立柱、地下连续墙进行施工。图 2-12 5 基坑第一次开挖 本工况基坑开挖至标高-0.6m。图 2-13 6 施工冠梁、加支撑 并进行基坑第二次开挖 本工况施工冠梁及第一51、道内支撑，基坑开挖至标高-6.3m。图 2-14 7 施工腰梁、加支撑并进行基坑第三次开挖 本工况施工腰梁及第二道内支撑，基坑开挖至标高-11.6m。图 2-15 8 地下室 3 层底板浇筑 本工况对地下室 3 层底板顶板浇筑施工，并拆除第二道支撑。图 2-16 9 地下室 2 层顶板浇筑 本工况对地下室 2 层浇筑，并拆除第一道支撑。图 2-17 4.2.6.2 基坑外降水分析工况 基坑施工过程中，不管是因开挖土体而降低坑内水位，抑或是由于基坑周边止水帷幕的漏水引起坑外水位的下降，都必将引起周围建(构)筑物产生附加变形，对周围环境产生不良影响。基于此，本次分析进行基坑降水引起地铁隧道结构位移52、的分析。取降水水位分别为 1m、2m 进行稳定流计算，分别为三个工况，即三个施工步，具体如下表 4-5、表 4-6 的工况简述中。第四章 基坑施工过程的三维数值模拟分析 23 表表 4-5 降水降水 1m 模型分析施工步模型分析施工步 编号 工 况 简 述 1 第一次开挖 本工况基坑开挖至标高-0.6m 2 第二次开挖 本工况基坑开挖至标高-6.3m 3 第三次开挖 本工况基坑开挖至标高-11.6m，基坑外降水由+1.0 米（绝对高程）降至+0.0 米 表表 4-6 降水降水 2m 模型分析施工步模型分析施工步 编号 工 况 简 述 1 第一次开挖 本工况基坑开挖至标高-0.6m 2 第二次开53、挖 本工况基坑开挖至标高-6.3m 3 第三次开挖 本工况基坑开挖至标高-11.6m，基坑外降水由+1.0 米（绝对高程）降至-1.0 米 4.2.7 有限元网格 整体有限元网格如图 4-6 所示。万科大厦项目基坑支护结构网格如图 4-7 所示，细部结构见图 4-8图 4-9 所示。整体模型共有 975663 个单元，164912 个节点。工况 29 的有限元网格如图 4-10图 4-17 所示。图图 4-6 整体有限元模型整体有限元模型 万科大厦项目基坑 地铁广佛线 北 东 佛山万科大厦项目基坑施工对地铁广佛线区间隧道影响三维数值分析 24 图图 4-7 佛山大厦项目基坑支护结构及地铁隧道佛54、山大厦项目基坑支护结构及地铁隧道 图图 4-8 第一道内支撑施工第一道内支撑施工 图图 4-9 第二道内支撑施工第二道内支撑施工 第四章 基坑施工过程的三维数值模拟分析 25 图图 4-10 工况工况 2 修建既有地铁结构修建既有地铁结构 图图 4-11 工况工况 3 放坡开挖放坡开挖 图图 4-12 工况工况 4 灌注桩、地下连续墙及立柱施工灌注桩、地下连续墙及立柱施工 佛山万科大厦项目基坑施工对地铁广佛线区间隧道影响三维数值分析 26 图图 4-13 工况工况 5 基坑第一次开挖基坑第一次开挖 图图 4-14 工况工况 6 加支撑，基坑第二次开挖加支撑，基坑第二次开挖 图图 4-15 工况55、工况 7 加支撑，基坑第三次开挖加支撑，基坑第三次开挖 第四章 基坑施工过程的三维数值模拟分析 27 图图 4-16 工况工况 8 地下室地下室 3 层底板浇筑层底板浇筑 图图 4-17 工况工况 9 地下室地下室 2 层底板浇筑层底板浇筑 4.3 计算结果 由表 4-4 可知，本项目最关注工况 59 的计算结果，因此，以下的计算结果析中，仅包含工况 59 的内容。结果云图中箭头所指为极值的位置及大小。4.3.1 基坑支护结构位移 在位移计算结果中，东西向位移结果以向东（即 X 方向）为正，南北向位移结果以向北（即 Y 方向）为正，图形表示的方位与图 4-6 相同。4.3.1.1 基坑支护结构56、东西向位移 万科 A32 地块基坑支护结构东西向位移计算结果见图 4-18图 4-22，图中箭头所指极值的位置，数字为极值的大小。计算结果汇总见表 4-7。佛山万科大厦项目基坑施工对地铁广佛线区间隧道影响三维数值分析 28 图图 4-18 工况工况 5 基坑第一次开挖基坑第一次开挖 围护结构往围护结构往 X 方向位移（单位：方向位移（单位：mm）图图 4-19 工况工况 6 基坑第二次开挖基坑第二次开挖 围护结构往围护结构往 X 方向位移（单位：方向位移（单位：mm）第四章 基坑施工过程的三维数值模拟分析 29 图图 4-20 工况工况 7 基坑第三次开挖基坑第三次开挖 围护结构往围护结构往 57、X 方向位移（单位：方向位移（单位：mm）图图 4-21 工况工况 8 地下第地下第 3 层底板浇筑层底板浇筑 围护结构往围护结构往 X 方向位移（单位：方向位移（单位：mm）佛山万科大厦项目基坑施工对地铁广佛线区间隧道影响三维数值分析 30图图 4-22 工况工况 9 地下第地下第 2 层底板浇注层底板浇注 围护结构往围护结构往 X 方向位移（单位：方向位移（单位：mm）表表 4-7 基坑支护结构东西向位移计算结果汇总表基坑支护结构东西向位移计算结果汇总表 工况 位移最大值（mm）位移最大值位置 设计方位移计算值 5 12.5 基坑东侧 21.6 6 12.4 基坑东侧 22.3 7 14.58、4 基坑东侧 21.6 8 14.4 基坑东侧 22.4 9 14.5 基坑东侧 22.6 综上可知，根据建筑基坑工程监测技术规范（GB50497-2009），基坑支护结构东西向位移的量值小于小于基坑支护规程对位移的限值（30mm）。4.3.1.2 基坑支护结构南北向位移 基坑支护结构南北向位移计算结果见表 4-8。第四章 基坑施工过程的三维数值模拟分析 31 图图 4-23 工况工况 5 基坑第一次开挖基坑第一次开挖 围护结构往围护结构往 Y 方向位移（单位：方向位移（单位：mm）图图 4-24 工况工况 6 基坑第二次开挖基坑第二次开挖 围护结构往围护结构往 Y 方向位移（单位：方向位移（59、单位：mm）佛山万科大厦项目基坑施工对地铁广佛线区间隧道影响三维数值分析 32图图 4-25 工况工况 7 基坑第三次开挖基坑第三次开挖 围护结构往围护结构往 Y 方向位移（单位：方向位移（单位：mm）图图 4-26 工况工况 8 地下第地下第 3 层底板浇筑层底板浇筑 围护结构往围护结构往 Y 方向位移（单位：方向位移（单位：mm）第四章 基坑施工过程的三维数值模拟分析 33 图图 4-27 工况工况 8 地下第地下第 3 层底板浇注层底板浇注 围护结构往围护结构往 Y 方向位移（单位：方向位移（单位：mm）表表 4-8 基坑支护结构南北向位移计算结果汇总表基坑支护结构南北向位移计算结果汇总60、表 工况 位移最大值（mm）位移最大值位置 设计方位移计算值 5 10.0 基坑北侧 19.2 6 17.4 基坑北侧 21.2 7 20.7 基坑北侧 27.4 8 20.5 基坑北侧 27.5 9 20.6 基坑北侧 27.4 综上可知，根据建筑基坑工程监测技术规范（GB50497-2009），基坑支护结构南北向位移的量值小于小于基坑支护规程对位移的限值（30mm）。4.3.2 地铁广佛线隧道位移 由表 4-4 可知，对地铁隧道产生影响的是工况 59，因此，以下的计算结果中，仅包含工况 59 的内容。地铁广佛线隧道位移见图 4-28图 4-37，其中 Y方向即朝基坑方向，Z 方向是竖直方向61、。计算结果汇总见表 4-9。佛山万科大厦项目基坑施工对地铁广佛线区间隧道影响三维数值分析 34 图图 4-28 工况工况 5 隧道隧道 Y 方向位移（单位：方向位移（单位：mm）图图 4-29 工况工况 5 隧道隧道 Z 方向位移（单位：方向位移（单位：mm）第四章 基坑施工过程的三维数值模拟分析 35 图图 4-30 工况工况 6 隧道隧道 Y 方向位移（单位：方向位移（单位：mm）图图 4-31 工况工况 6 隧道隧道 Z 方向位移（单位：方向位移（单位：mm）佛山万科大厦项目基坑施工对地铁广佛线区间隧道影响三维数值分析 36 图图 4-32 工况工况 7 隧道隧道 Y 方向位移（单位：方62、向位移（单位：mm）图图 4-33 工况工况 7 隧道隧道 Z 方向位移（单位：方向位移（单位：mm）第四章 基坑施工过程的三维数值模拟分析 37 图图 4-34 工况工况 8 隧道隧道 Y 方向位移（单位：方向位移（单位：mm）图图 4-35 工况工况 8 隧道隧道 Z 方向位移（单位：方向位移（单位：mm）佛山万科大厦项目基坑施工对地铁广佛线区间隧道影响三维数值分析 38 图图 4-36 工况工况 9 隧道隧道 Y 方向位移（单位：方向位移（单位：mm）图图 4-37 工况工况 9 隧道隧道 Z 方向位移（单位：方向位移（单位：mm）根据以上既有地铁隧道位移云图，提取可得基坑各开挖阶段对应63、于各方向最第四章 基坑施工过程的三维数值模拟分析 39 大位移结果汇总表，如表 4-9 所示。根据地铁运营安全保护区和建筑规划控制区工程的规划要求：由于深基坑高楼桩基、降水、堆载等各种建筑活动对地铁工程设施的综合影响限度，必须符合以下标准：（1）地铁工程（外边线）两侧的邻近 3m 范围内不能进行任何工程；（2）地铁结构设施绝对沉降量及水平位移量20mm（包括各种加载和卸载的最终位移量）。表表 4-9 地铁广佛线隧道位移汇总表地铁广佛线隧道位移汇总表 工况 Y 方向最大位移(mm)Z 方向最大位移(mm)是否满足地铁保护规范 5 2.9 1.0 是 6 4.0 1.2 是 7 5.1 1.6 是64、 8 5.1 1.7 是 9 5.1 1.7 是 说明 均朝基坑方向 均为上抬 表 4-9 既有地铁隧道位移结果表明，基坑开挖应力释放，改变土层应力场，带动紧邻既有结构位移，根据城市轨道交通结构安全保护技术规范（CJJ/T 202-2013）中附录 B 城市轨道交通结构安全控制指标值，位移均小于隧道位移预警值 10mm，满足地铁对位移限值的要求，即地铁结构处于安全状态。4.3.3 地铁盾构始发井位移 由表 4-4 可知，对地铁盾构始发井产生影响的是工况 59，因此，以下的计算结果中，仅包含工况 59 的内容。盾构始发井位移见图 4-38图 4-46，其中 Y方向即朝基坑方向，Z 方向是竖直方向65、。计算结果汇总见表 4-10。图图 4-38 工况工况 5 隧道隧道 Y 方向位移（单位：方向位移（单位：mm）佛山万科大厦项目基坑施工对地铁广佛线区间隧道影响三维数值分析 40 图图 4-39 工况工况 5 隧道隧道 Z 方向位移（单位：方向位移（单位：mm）图图 4-40 工况工况 6 隧道隧道 Y 方向位移（单位：方向位移（单位：mm）图图 4-40 工况工况 6 隧道隧道 Z 方向位移（单位：方向位移（单位：mm）第四章 基坑施工过程的三维数值模拟分析 41 图图 4-41 工况工况 7 隧道隧道 Y 方向位移（单位：方向位移（单位：mm）图图 4-42 工况工况 7 隧道隧道 Z 方66、向位移（单位：方向位移（单位：mm）图图 4-43 工况工况 8 隧道隧道 Y 方向位移（单位：方向位移（单位：mm）佛山万科大厦项目基坑施工对地铁广佛线区间隧道影响三维数值分析 42 图图 4-44 工况工况 8 隧道隧道 Z 方向位移（单位：方向位移（单位：mm）图图 4-45 工况工况 9 隧道隧道 Y 方向位移（单位：方向位移（单位：mm）图图 4-46 工况工况 9 隧道隧道 Z 方向位移（单位：方向位移（单位：mm）第四章 基坑施工过程的三维数值模拟分析 43 表表 4-10 地铁广佛线隧道位移汇总表地铁广佛线隧道位移汇总表 工况 Y 方向最大位移(mm)Z 方向最大位移(mm)是67、否满足地铁保护规范 5 0.7 0.2 是 6 1.1 0.3 是 7 1.6 0.3 是 8 1.6 0.3 是 9 1.6 0.3 是 说明 均朝基坑方向 均为上抬 表 4-10 既有地铁盾构始发井位移结果表明，基坑开挖应力释放，改变土层应力场，带动紧邻既有结构位移，根据 城市轨道交通结构安全保护技术规范（CJJ/T 202-2013）中附录 B 城市轨道交通结构安全控制指标值，位移均小于隧道位移预警值 10mm，满足地铁对位移限值的要求，即地铁盾构始发井处于安全状态。4.3.4 降水引起的地铁结构位移分析 基坑施工过程中，不管是因开挖土体而降低坑内水位，或是由于基坑周边止水帷幕的漏水引起68、坑外水位的下降，若基坑支护结构止水出现问题，则坑外地下水位也会随之降低，使得隧道所受到的土层自重应力增加，影响隧道安全。基于此，本次分析进行基坑降水引起地铁隧道结构位移的分析。取降水水位分别为 1m、2m 进行稳定流计算，本次分析主要分为四个工况，即四个施工步，具体如下表4-11、表 4-的工况简述中。表表 4-11 降水降水 1m 模型分析施工步模型分析施工步 编号 工 况 简 述 1 第一次开挖 本工况基坑开挖至标高-0.6m 2 第二次开挖 本工况基坑开挖至标高-6.3m 3 第三次开挖 本工况基坑开挖至标高-11.6m 表表 4-12 降水降水 2m 模型分析施工步模型分析施工步 编号69、 工 况 简 述 1 第一次开挖 本工况基坑开挖至标高-0.6m 2 第二次开挖 本工况基坑开挖至标高-6.3m 3 第三次开挖 本工况基坑开挖至标高-11.6m 通过计算，发现降水与不降水地铁隧道的变形规律相近，差别不大，故不再重复展示降水时隧道结构的位移图，只在此统计水位下降 1m、2m 地铁结构的变 佛山万科大厦项目基坑施工对地铁广佛线区间隧道影响三维数值分析 44形，如下表 4-10、表 4-11，以作对比分析。表表 4-10 降水降水 1m 隧道位移计算结果汇总隧道位移计算结果汇总 变形方向 位移极值（mm）水平 Y 7.1 竖向 Z 1.3 表表 4-11 降水降水 2m 隧道位移70、计算结果汇总隧道位移计算结果汇总 变形方向 位移极值（mm）水平 Y 7.0 竖向 Z-2.4 地铁隧道位移随降水水位增大而增长，地铁隧道位移随降水水位增大而增长，基坑降水对地铁结构变形产生了显著的影响，经历了由上抬到逐渐下沉的过程，根据城市轨道交通结构安全保护技术规范（CJJ/T 202-2013）中附录 B 城市轨道交通结构安全控制指标值，位移均小于隧道位移预警值 10mm，满足地铁对位移限值的要求，即地铁结构处于安全状态。4.3.5 地铁隧道总位移极值汇总 表表 2-15 地铁隧道总位移极值结果汇总地铁隧道总位移极值结果汇总 工况 Y 方向最大位移(mm)Z 方向最大位移(mm)是否满足71、地铁保护规范 未降水 5.1 1.7 是 降水 1m 7.1 1.3 是 降水 2m 7.0-2.4 是 说明 均朝基坑方向 正值为上抬，负值为下沉 4.3.6 与相邻青荟大厦项目基坑施工对隧道影响位移累计值汇总 将本项目基坑开挖对地铁广佛线产生的位移影响值与相邻青荟大厦项目基坑对地铁广佛线的位移影响实测值进行累加对比。受本基坑项目影响的测点主要为R1R4、C1C4，监测平面布置如图 4-47。根据青年荟项目施工影响范围的广佛地铁金融高新区站龙溪站区间及出入段线隧道自动化监测成果报告（1 断面至 4 断面）可知隧道位移控制值为15mm，报警值为8mm，预警值为5.2mm，最终结果汇总如下表 472、-16 和表 4-17。第四章 基坑施工过程的三维数值模拟分析 45 图图 4-47 监测平面布置图监测平面布置图 表表 4-16 金融高新区站龙溪站出入段线竖向变形汇总表金融高新区站龙溪站出入段线竖向变形汇总表 监测点号 实测累计变形值(mm)本次有限元计算变形值(mm)本次累计变形（mm）是否超出预警值R1-2-0.5 0.7 0.2 否 R1-3-1.2 0.7-0.5 否 R1-4-0.3 0.5 0.2 否 R1-5-0.3 0.7 0.4 否 R1-6-0.3 0.7 0.4 否 R2-1-0.4 0.4 0 否 R2-2 0.2 0.3 0.5 否 R2-3-0.8 0.3-0.73、5 否 R2-4-0.3 0.2-0.1 否 R2-5-0.1 0.3 0.2 否 R2-6-0.3 0.3 0 否 R3-1-0.2 0.1-0.1 否 R3-2-0.3-0.1-0.4 否 R3-3 0.1-0.1 0 否 R3-4-0.1-0.1-0.2 否 R3-5 0.2-0.1 0.1 否 R3-6 0.7-0.1 0.6 否 R4-1-0.2-0.1-0.3 否 主要影响监测点 佛山万科大厦项目基坑施工对地铁广佛线区间隧道影响三维数值分析 46R4-2-0.1-0.1-0.2 否 R4-3-0.1-0.1-0.2 否 R4-4-0.6-0.1-0.7 否 R4-5-0.2-0.174、-0.3 否 R4-6 0-0.1-0.1 否 C1-1-0.6-0.1-0.7 否 C1-2-1.3 0.2-1.1 否 C1-3-1.6 0.2-1.4 否 C1-4-0.3 0.5 0.2 否 C2-1-0.2 0-0.2 否 C2-2-0.7 0.1-0.6 否 C2-3-0.7 0.1-0.6 否 C2-4-0.3 0.2-0.1 否 C3-1 0.8-0.1 0.7 否 C3-2-0.7 0-0.7 否 C3-3-0.5 0-0.5 否 C3-4-0.1 0-0.1 否 C4-1-0.1-0.1-0.2 否 C4-2 1.4-0.1 1.3 否 C4-3-0.6-0.1-0.7 否75、 C4-4-1.6-0.1-1.7 否 最大值-1.6 0.7-1.7 否 备注：其中正值表示上升，负值表示下沉。表表 4-17 金融高新区站龙溪站入段线横向变形汇总表金融高新区站龙溪站入段线横向变形汇总表 监测点号 实测累计变形值(mm)本次有限元计算变形值(mm)本次累计变形（mm）是否超出预警值R1-2 1.0 2.5 3.5 否 R1-3 0 2.6 2.6 否 R1-4 0.3 2.6 2.9 否 R1-5-0.4 2.3 1.9 否 R1-6-1.1 2.3 1.2 否 R2-1 0.4 1.6 2 否 R2-2 0.5 1.6 2.1 否 R2-3 2.8 1.6 4.4 否 第76、四章 基坑施工过程的三维数值模拟分析 47 R2-4-0.5 1.5 1 否 R2-5-0.3 1.6 1.3 否 R2-6-0.8 1.6 0.8 否 R3-1 0 1.4 1.4 否 R3-2 0.5 1.3 1.8 否 R3-3 0.6 1.3 1.9 否 R3-4 0.3 1.3 1.6 否 R3-5-0.4 1.3 0.9 否 R3-6-0.2 1.3 1.1 否 R4-1 0.4 1.3 1.7 否 R4-2 0.3 1.3 1.6 否 R4-3 0.4 1.3 1.7 否 R4-4 0.3 1.3 1.6 否 R4-5 0 1.3 1.3 否 R4-6-0.1 1.3 1.2 否77、 C1-1-0.1 2.5 2.4 否 C1-2 0.1 2.5 2.6 否 C1-3-0.2 2.5 2.3 否 C1-4 0.3 2.3 2.6 否 C2-1 0.1 1.6 1.7 否 C2-2-0.2 1.6 1.4 否 C2-3 0.2 1.6 1.8 否 C2-4-0.5 1.5 1 否 C3-1-0.5 1.2 0.7 否 C3-2-0.4 1.2 0.8 否 C3-3 0 1.2 1.2 否 C3-4 0.3 1.3 1.6 否 C4-1 0.3 1.2 1.5 否 C4-2-0.4 1.3 0.9 否 C4-3-0.4 1.3 0.9 否 C4-4 0.3 1.3 1.6 否78、 最大值 2.8 2.6 4.4 否 备注：其中正值表示隧道往基坑方向移动，负值表示隧道背离基坑方向移动。综合上表 4-16 和 4-17 结果表明，将本次有限元计算所得的地铁位移值与实测 佛山万科大厦项目基坑施工对地铁广佛线区间隧道影响三维数值分析 48所得的地铁位移值累加后，所得结果均小于青年荟项目施工影响范围的广佛地铁金融高新区站龙溪站区间及出入段线隧道自动化监测成果报告（1 断面至 4断面）中对隧道位移预警值5.2mm，同时均小于城市轨道交通结构安全保护技术规范（CJJ/T 202-2013）中规定的值（20mm），满足地铁对位移限值的要求，即地铁结构处于安全状态。4.3.7 与相邻青79、荟大厦基坑不同开挖步骤对地铁位移的叠加效应分析 由于在本项目基坑开挖前，东侧邻近的青年荟大厦项目基坑（与本项目最近距离约 25 米）已经开始施工，因此，需分析两基坑先后或同时开挖对紧邻地铁出入线及隧道位移影响的叠加效应的显著性。为了对两基坑先后或同时开挖对紧邻地铁出入线及隧道位移影响的叠加效应进行定性分析，对基坑结构进行适当简化且不设置内支撑结构，并将灌注桩等效为地下连续墙。由地铁结构与基坑的相对位置及第四章第 4.3.2 节的计算结果和可知，基坑开挖对地铁结构影响最显著的为地铁出入段部分，因此在简化模型中只对该部分进行模拟。图 4-48 为两基坑支护结构与地铁隧道。图图 4-48 两基坑支护80、结果与地铁隧道两基坑支护结果与地铁隧道 本次分析主要考虑两个工况：1、两个基坑分步开挖，即东侧基坑先进行开挖，开挖到底后本项目基坑再进行开挖并开挖到底。2、两个基坑同步开挖到底。图 4-49 和图 4-50 为两基坑分步开挖工况下的隧道 Y 方向（即基坑南北向）位移云图，图 4-51 为两基坑同步开挖工况下的隧道 Y 方向（即基坑南北向）位移云图。第四章 基坑施工过程的三维数值模拟分析 49 图图 4-49 东侧基坑开挖到底时隧道东侧基坑开挖到底时隧道 Y 方向位移（单位：方向位移（单位：mm）图图 4-50 本项目基坑开挖到底时隧道本项目基坑开挖到底时隧道 Y 方向位移（单位：方向位移（单位81、：mm）佛山万科大厦项目基坑施工对地铁广佛线区间隧道影响三维数值分析 50 图图 4-51 两基坑同时开挖到底时隧道两基坑同时开挖到底时隧道 Y 方向位移（单位：方向位移（单位：mm）综上可得：1、两种工况下，地铁隧道的最终位移几乎相等，因此，采取上述两种开挖方式对地铁位移的最终值几乎没有影响。2、在第一种工况下，东侧基坑开挖到底时对隧道产生的最大位移处在东侧基坑中部侧边，而后当本项目基坑开挖到底时，最大位移发生的位置基本不变，且数值上变化甚小；同时，在两基坑之间区域侧边的地铁隧道（即上一节图 4-47 中主要影响测点的区域,里程约为RDK0+377.75RDK0+417.75）在叠加效应作用82、下仍未大于东侧基坑中部侧边的隧道（里程约为 RDK0+497.75 处）位移值，说明隧道的位移主要由相邻东侧基坑控制而本项目基坑的开挖对其影响甚小。由此可知，两基坑开挖对紧邻地铁隧道的位移叠加效应并不显著，在东西两侧基坑同时开挖时，与本项目紧邻的地铁出入线及隧道位移最大值不变。第五章 结论及建议 51 第五章 结论及建议 5.1 结论 佛山万科大厦项目基坑北侧（即靠近地铁一侧）拟采用“地下连续墙+混凝土支撑”的支护方案，其他侧拟采用“旋挖灌注桩（12001400）+混凝土支撑”的支护方案，止水采用三轴搅拌桩。本次分析利用大型有限元软件 Midas/GTS，根据地质资料及上述基坑支护方案，建立了83、三维曲面地层模型及三维基坑支护模型，对基坑开挖引起的支护结构位移、既有地铁设施的变形进行了计算，得到如下结论：1、本项目基坑支护结构自身的位移能够满足安全要求 本项目基坑开挖施工过程中，支护结构最大位移为 20.7mm，位置在基坑北侧（图 4-25），基坑最大位移小于建筑基坑工程监测技术规范（GB50497-2009）中规定的报警值值（30mm）。2、地铁位移满足地铁隧道结构安全要求，即地铁隧道结构处于安全状态 受基坑开挖施工影响，北边紧邻的地铁广佛线隧道结构产生位移，其整体位移最大值为 5.1mm（朝向基坑内侧，出现在既有地铁隧道结构的南侧）。同时，考虑相邻青荟大厦项目基坑施工对地铁位移产生84、的叠加效应，与实测地铁位移值累加后，地铁位移累加值均小于城市轨道交通结构安全保护技术规范（CJJ/T 202-2013）中规定的值（20mm）。3、基坑降水影响下的地铁位移在安全的范围内，没有影响地铁正常运营 地铁隧道位移随降水水位增大而增长，基坑降水对车站结构变形产生了一定的影响；基坑开挖到底后，坑外降水为 1m 时，地铁隧道水平 Y 向位移为 7.1mm，坑外降水为 2m 时，地铁隧道水平 Y 向位移为 7.0mm，两者间相差不大，同时坑外降水为 1m 时，地铁隧道水平 Z 向位移为 1.3mm，坑外降水为 2m 时，地铁隧道水平 Z 向位移为-2.4mm，因此，有必要要制定合理有效的防渗85、防漏措施。建议基坑降水报警值取为水位下降 1m。4、本项目与相邻青荟大厦基坑不同开挖步骤对地铁位移的叠加效应不显著 通过数值模拟分析两种不同工况即先开挖东侧基坑后开挖本项目基坑以及两基坑同时开挖对地铁位移的影响，得出：隧道的位移主要由隧道侧边的基坑控制，而相邻基坑的开挖对该隧道侧的位移叠加影响甚小，即两基坑开挖对紧邻地铁隧道的位移叠加效应并不显著。综上所述，万科大厦基坑支护方案能有效保证基坑自身的安全稳定，同时也 佛山万科大厦项目基坑施工对地铁广佛线区间隧道影响三维数值分析 52能够保证广佛线地铁隧道的安全。5.2 建议及应注意的问题 针对基坑项目特点，结合数值计算结果，从基坑施工前、施工过程86、施工后三个阶段以及地下连续墙在砂层中的成槽质量和渗流应对措施分别给予如下安全预防及灾害处理措施建议。5.2.1 基坑施工前相关准备 1、在基坑施工前，通过查阅地铁结构设计资料，明确邻近地铁隧道结构的位置，包括与基坑边的最小水平距离及坑底的最小竖向距离，进一步确定基坑支护设计在安全距离内，以免基坑开挖时毁坏既有地铁结构。2、根据数值计算结果，结合既有工程经验，将主要控制标准按施工步序进行分解，实施控制标准的分阶段控制。如基坑施做支护桩与止水帷幕、基坑降水及基坑开挖支护等步骤均可设定控制标准，尤其止水帷幕与基坑降水等重要的施工步骤需设置合理详细的控制标注。5.2.2 基坑土方开挖顺序 基坑的土方87、开挖顺序，应从远离地铁的远端开始，逐步向靠近地铁的近端推进，避免采用盆式开挖。5.2.3 基坑施工过程中注意事项 基坑施工过程中，应做到新建基坑与既有地铁结构受力变形实时监控、基坑施工质量实时监控、遇到工程事故及时有效处理和根据实测结果对基坑支护结构进行必要的优化。建议具体如下：1、基坑开挖应采用信息化施工，做好施工全过程的远程实时监控，包括新建基坑与既有地铁结构，掌握新建基坑和既有地铁结构的动态变化。新建基坑与既有地铁结构现场监控主要包括：支护桩水平位移、地下水位、锚杆拉力、支撑轴力或变形、立柱变形、土体的侧向变形及既有地铁隧道结构变形。根据地铁结构位移结果，建议参照图 5-1 和图 5-288、 中所示的点位布置位移监测点。第五章 结论及建议 53 图图 5-1 既有地铁隧道监测点布置图既有地铁隧道监测点布置图 图图 5-2 既有地铁隧道监测点布置图既有地铁隧道监测点布置图 2、质量控制应贯穿施工过程，要严格把好工程用材料质量，抓好工序质量控制，认真做好质量检查检验工作，严格按照施工规范要求精心操作，确保施工质量。质量实时监控除了现场设置质量监督工作人员外，还应安装远程质量监控，获取关键技术全过程动态画面。3、如果地铁结构出现受力变形突变，应及时采取措施，如：(1)设置隔断体保护。可在地铁结构与基坑之间设置隔断体，隔断体可采用钻孔灌注桩、高压旋喷桩、深层搅拌桩、树根桩等构成墙体，其作89、用主要承受施工引起的侧向土压力，也可起到阻挡局部水土可能出现的流失等作用；（2）进行地基加固，形成复合地基。当采用隔断法无施工场地时，可考虑对既有地铁结构基础进行加固，如采用压密注浆等方法。4、根据基坑自身受力变形与既有地铁结构受力变形情况对基坑支护结构进行优化，通过优化支护结构和施工工况以达到改变既有地铁结构受力变形大小，从而达到保护既有结构的目的。5、在基坑开挖施工过程中严格控制场地地下水位的下降，水位的快速下降会引起隧道的下沉。5.2.4 基坑施工后相关工作 1、基坑施工完，需按规定的监测频率继续做好变形、水位、受力等各项监测工作，并按设计要求设置永久监测点进行监测。基坑支撑拆除须在满足90、设计对结 佛山万科大厦项目基坑施工对地铁广佛线区间隧道影响三维数值分析 54构强度的要求后才能进行。2、基坑开挖时应严格按照设计方制定的监测方案进行监测，当监测项目超过警戒值或出现突发情况时，必须立即停止开挖，查明原因，对支护方案进行修改，待加固处理后方能进行下一步开挖。一般应急措施有：（1）迅速原位回填，保证位移值不再增大；（2）修改设计方案，进行加固措施。3、当基坑支护结构变形超过允许值或有失稳前兆时，应按下列措施进行加固方案：（1）当支护桩踢脚失稳时，应立即停止土方开挖，在支护桩前堆砂包反压；（2）当坑边土体严重变形，且速率持续增加，应立即采用砂包或其他材料回填，反压坑脚，待基坑稳定后再91、作妥善处理。4、当基坑开挖过程中，地铁隧道的监测位移值过大或发生突发情况，应立即停止施工，组织施工人员疏散，并进行及时的补救，同时上报主管部门。5.2.5 确保地下连续墙在砂层中的成槽质量及渗漏应对措施 1、为保证地下连续墙在砂层中有较好的成槽质量，建议采取以下措施：控制泥浆的物理力学指标来保证槽段土体的稳定成槽，选用黏度大，失水量小，形成护壁泥皮而韧性强的优质泥浆；地下连续墙施工过程中，通过短期降低槽段四周的地下水位，形成地下水位面与槽段内泥浆液面的水头高差，加速泥浆渗透，加快形成泥皮；在成槽前对槽壁进行加固处理，提高土体抗剪强度，并在地下连续墙位于砂性土区域两侧形成隔水帷幕，确保槽段稳定；92、适当缩短地墙分幅宽度，有效地利用土拱效应的影响，减小槽壁塌方，同时因为分幅缩短，各道工序施工时间也相应的缩短，有利于成槽的稳定，确保施工质量。2、在基坑开挖前，建议先进行抽水试验，以检验连续墙的止水效果。3、若地下连续墙出现渗漏现象，建议采取以下措施：地下连续墙接缝的少量渗漏水可采取双快水泥结合化学注浆的方式处理；针对墙身有大面积湿渍的部位，对其采用水泥基型抗渗微晶涂料涂抹；对于墙身缺陷较小的部位，将渗漏点周围的夹泥和杂质去除并凿毛后，用封缝材料进行封堵，封堵完成并达到一定强度后，进行化学压力灌浆；对于墙身缺陷较大的部位，在破坏段主要有以下三种修复方式：增加一幅地下连续墙；外侧增加钻孔灌注桩；93、在地下连续墙外侧高压喷射注浆封堵。4、应进行地连墙成槽试验，建议采取以下流程：泥浆制备与循环，按试验配合比，采用优质膨润土、羧甲基纤维素（简称 CMC）及纯碱等原料配制泥浆。泥浆循环系统：新鲜泥浆制备新鲜泥浆储备成槽护壁粗筛去土泥浆沉淀泥浆净化泥浆调整废弃泥浆处置。选取成槽地点，测量放线，根据现场第五章 结论及建议 55 情况，尽量选取避开主建筑区、钢筋平台、泥浆池和现场的桩柱的地方试成槽。根据基坑设计定位坐标进行放样，施工放样时考虑单侧净空加大 57cm。选取试成槽的地下连续墙槽段。路面加固，对施工现场进行铺设钢板等加固处理，以满足现场机械对地承载力的要求。成槽施工，利用机械和人工结合的开挖94、方式，结合现场情况选取导墙的开挖长度。绑扎钢筋并安装模板，模板宜用木模板，采用内外侧导墙整体浇筑的方式。严格控制支模边线、预留适当余量。检查安装模板内外侧的垂直度。成槽时，成槽机械在地面上沿导墙向地下挖掘，挖槽前和挖槽过程中要及时注入泥浆实施护壁。成槽过程和成槽结束后进行连续墙几何尺寸和垂直度检查。成槽试验结果分析，成槽施工结束后，每隔一定时间，对槽底沉渣、泥浆及槽壁垂直度进行检测，并再次用水准仪测定导墙上定位点与导墙外平台上指定点的垂直距离，得出导墙沉降量。分析泥浆是否能够保持槽壁稳定、试验段垂直度是否符合要求，检测沉渣，分析成槽工效，为正式成槽提供参考资料。5.2.6 箱型框架隧道常见问题95、及治理措施 箱型框架隧道运营过程中，渗漏水、衬砌框架裂损和隧道结构沉降是主要病害。1、隧道运营过程中的水害是指围岩的地下水和地表水直接或间接地以渗漏或涌出的形式进入隧道内造成的危害。隧道水害按发生部位和流量可分为：顶部渗水、滴水、漏水成线和成股射流，边墙渗水和淌水，少数隧道存在涌水病害。按渗漏形式有可分为点渗漏、缝渗漏和面渗漏三种。综合国内外长期治理渗漏的经验，在治理渗漏水工程中应贯彻“堵排结合；多道设防；综合治理”的原则。（1）点渗漏治理 表面封堵：适用于衬砌表明有渗水痕迹，水量较小、水压不大或者当前未出现渗漏迹象的情况。直接用防水材料在渗漏孔外进行封堵；注浆堵漏：适用于混凝土内部不密实形成96、了细小孔洞而导致的点渗漏，衬砌表明有轻微流淌的情况。用注浆封堵的方法，使水沿二衬后的排水管排出；埋管引排：适用于衬砌表面有渗漏明显、渗漏量大，且渗漏位置位于变形缝或者边墙上的情况。通过凿槽在槽缝上安装 PVC 半管来排泄渗水。（2）线渗漏治理 化学注浆/XYPEX 堵漏：适用于衬砌混凝土裂缝渗漏且水量不大的情况。采用注浆封堵的方法；铝槽外排：适用于循环施工缝的渗漏治理，水量不大且易引排的情况。通过凿槽在槽缝上安装铝槽来排泄渗水；裂缝凿槽引排：此方法主要用于拱、墙单点线流、股流、射水等水量较大的施工缝和衬砌裂缝。（3）面渗漏治理 佛山万科大厦项目基坑施工对地铁广佛线区间隧道影响三维数值分析 5697、表面涂刷：主要适用于隧道顶部和墙面的轻度渗漏；浅孔注浆：适用于混凝土存在缺陷，如内部存在孔隙、裂缝等，衬砌后水压不大的情况；外敷防水层：适用于局部渗水量不大的面渗漏。2、隧道衬砌结构破损是指隧道衬砌开裂变形、片块剥离以及大块坍落。衬砌裂损的类型：衬砌开裂，衬砌变形，衬砌腐蚀破坏，衬砌背后空洞。整治衬砌裂损病害，首先要消灭已有的衬砌裂损对结构及运营的一切危害，并防止裂损扩大。其次是采取以稳固围岩为主，稳固岩体与加固村砌相结合的综合治理措施。（1）无渗水的小裂缝：可用水泥浆嵌补，或先凿槽后再用 1:1 水泥砂浆或环氧树脂砂浆涂抹。为防止砂浆固结收缩，可在制备时加 10%-17%微膨胀剂。（2）衬砌98、背后孔洞：利用水泥粉煤灰砂浆、水泥沸石粉砂浆、水泥粘土砂浆等进行压浆处理。（3）裂损严重，隧道框架存在多道裂缝部分失去承载力：原则上拆除重建，一般用锚网喷或喷射早强钢纤维混凝土。对严重裂损变形的隧道衬砌，以往作为临时的加固措施和施工安全防护措施，常使用钢拱架支护，当隧道净空足够时，可在衬砌内边架设；净空不富裕时，采用凿槽嵌入衬砌内。当衬砌严重裂损变形侵入隧道建筑限界地段，则采用更换衬砌的办法整治。（4）增加底板稳定性：对于易风化泥化的泥质岩类隧底，采用改建加深侧沟或增建侧沟、更换铺底方法整治；底板软化：加深排水沟，疏通地下水。若底板已经软化，则采用注浆加固或者更换底板的方法。（5）衬砌腐蚀：凿99、除腐蚀成洞处砼，要求凿到新鲜砼为止，剔除空鼓，清除浮浆碎屑，用高压水冲洗干净，在修补处刮涂 UP2000 结构修补剂，当第一层UP2000 开始初凝硬化时,抹第二层 UP2000，每一层厚度2cm，如此方法至表面刮平，如果洞界较大较深，要打钎钉挂钢筋骨架，并可在 UP2000 中拌和骨料以提高强度。3、隧道结构的沉降对隧道正常运营的影响非常大，尤其是不均匀沉降将有可能导致隧道的衬砌开裂，从而导致隧道漏水，使得隧道结构的安全和使用寿命受到影响，目前通常采用如下两种方法进行加固。（1）加固隧道结构的衬砌，提高衬砌的刚度，对开裂、破损的衬砌及时的维修与加固。（2）采用注浆加固的方法，加固隧道周边的软100、弱土层，从而减少隧道的沉降。具体注浆方法有：劈裂注浆法，劈裂注浆采用高压注浆工艺，将水泥或化学浆液等注入土层，以改善土层性质；渗透注浆法，在一定的压力作用下，浆液填充土的孔隙和岩石的裂隙，排挤出孔隙和裂隙中的水和气体，而基本上不改变土和岩石的结构和体积，所用压力相对较小。渗透灌浆一般只使用于中砂以上的砂性土和有裂隙的岩石压密注浆，压密注浆常用于中砂地基及粘土地基中，黏土第五章 结论及建议 57 地基中若有适宜的排水条件也可采用。如遇排水困难可能在土体中引起高孔隙水压力时，这就必须采取很低的注浆速率。压密灌浆可用于非饱和的土体，以调整不均匀沉降进行托换技术以及在大开挖或隧道开挖时对邻近土进行加固。