摘要：经济的发展为城市带来了众多的给予。城市地铁线路不断穿越繁华地段，有的区域临近车站和地铁区间隧道。在地铁周边的深开挖工程和地铁之间，产生了很多具有影响地铁隧道施工的因素，尤其是深基坑施工中，对于土体的变形，使得下穿地铁隧洞的施工受到很大的影响。因此，对于软土地区基坑开挖两侧，深基坑对称开挖等地铁隧道影响较大的数值进行前期的勘测，得到相应的数值加以参考是十分重要的。
关键词：软土地区；基坑开挖；地铁隧道
软土地区两侧，采用深基坑对称开挖，对于下卧隧道产生的影响，根据具体的数值来进行参照是十分有必要的。对于两侧深基坑开挖中，对于地铁车站和区间隧道变形的影响规律来说，轨道交通施工的安全需要进行深入的计算，推导出淤泥质软土地区开挖卸荷下的地铁隧道附加应力与变形的计算方法。采用数值分析的方法和现场实测的方法，对于变形进行研究。
1、软土地区及复杂敏感环境条件下深基坑施工现状
基坑开挖导致的隧道破坏的案例，是非常的多见的。软土地区的临近隧道的深基坑施工，面对着诸多的挑战，随着地下轨道的交通系统的快速发展，在确保深基坑施工安全和既有隧道正常运行的基础上，将工程造价进行降低，深入研究软土地区的深基坑开挖对临近既又盾构隧道变形的影响，是当前具有广泛社会经济效益的行动[1]。
实际工程案例
2、数值分析法
基坑开挖对临近隧道造成的影响，是一个涉及开挖卸荷以及隧道土体共同作用的复杂的行为。由于土体的非线性和非均质以及施工中复杂的边界条件和加荷条件，因此，采用数值分析方法，能够解决岩土工程的问题。目前采用数值分析的方法，可以得到底层运动的原因和基坑支护的有关情况，通过建立二维有限元模型，对地下结构的承载力、变形和防水性进行评价，对于监测项目和施工速度等，采用有限元方法预测隧道变形，得到的结果与监测结果基本一致.
值得一提的，基坑开挖对临近既有隧道变形影响和控制属性的系统问题，需要考虑到土体固结和回弹、基坑降水、开挖和支护、就能够保护、隧道变形和控制等问题，因此，在采用数值分析的时候，应建立自工程案例的研究和扩展计算方法上。
3、深基坑开挖引起下卧地铁隧道变形的解析
3.1深基坑开挖导致坑底隆起的计算
日本《建筑基础构造涉及》采用的计算回弹量的公式：
公式中W为孔隙比，EXP为膨胀系数，X为原地层系数，Y有效上覆应力，R为土层厚度。用回弹量计算公式，根据每个土层的参数，计算出土层的回弹量，影响求和，得到坑底的总回弹量，计算深度和参数的确定，对计算结果有直接的影响。
3.2双侧深基坑开挖引起下方既有地铁隧道附加应力的计算
采用两侧基坑开挖影响的力学模型，简化成图为下图，隧道的半径为R，直径为D，隧道轴线和地表面的距离为Z0，两侧基层开挖的深度为d，长度为L，宽度为B，上下行线隧道中心间距为a，中心线与上行线的隧道中心线水平距离为L0。
基坑开挖引起的附加应力
3.3考虑土体黏弹塑性的变形分析
由于软土表现自变形上包括了含水量高、承载力低等要素，有机的质的含量高，是要多多考虑的软土工程特性。在工程实践中，岩土的流变特性蛀牙包括了与卸荷水平有关的蠕变以及长期强度效应等。
岩土的性质非常复杂，通过不同组合，得到的原件包含了粘性、塑料性等，经过描述可以多达到流变体组合模型几十种，经典的流变模型理论物理概念非常清晰，软土的黏弹塑性本构模型等，能够很准确地对软土的流变型进行描述，采用塑性和弹性模型进行模拟[2]。
5、有限差分法
有限差分法对于不足的弥补是有效的。采用有限差分软件，对临近地铁隧道两侧基坑开挖过程进行模拟，采用软件土体本构的方式，对计算结果进行影响的分析。可以分为连续和非连续的介质法，其中，有限差分法，属于连续介质方法，在计算机数值模拟的方法上，采用直接将微分问题进行代数问题近似数值解法的表达，将解域划分为差分网络，有限的网格节点代替连续的求解域，把控制方程中的导数用网格节点上的函数值，进行差商的离散，建立以网格节点数值为未知数的代数方程组[3]。
基坑工程中由于土体和维护结构的相互作用，因此，在进行岩土工程的真实工况的计算的时候，要在结构面和土体摩擦界面上，进行实际的单元的接触，在有限元中，当两个表面接触的时候，产生约束，分开的时候，约束消失，维护结构和土体接触面的相互作用下，主要包括法向作用和切向作用两个方面。
岩土工程数值分析中，采用土体本构模型和计算参数对计算结果的准确性加以直接的分析，土体本构模型中反映出的岩土应力和应变之间的关系，受到多种因素的影响，建立了本构模型，多达数百种，大部分的模型反映土的某些变形行为，得到了极少的工程应用。有限元的分析软件中，采用的本构模型可以分为多种类型，第一类是弹性的模型，第二类是理想弹塑性模型，第三类是硬化弹塑性模型。在学术研究中，要应用土工试验加以确定[4]。
结语：
采用数值分析软件，应用在地体隧道软土地区基坑开挖的数值计算上，要对单元、接触面等做详细说明，确定土体本构模型和计算参数，获得地质勘查报告，依托工程岩土工程勘查报告，得到大量的监测数据。
参考文献：
[1]李巧，吴维国，李肇娟，等.软土地基城市隧道施工数值分析[J].四川建筑，2018，（1）：117-119.
[2]王培.软土地基沉管隧道沉降流固耦合数值分析[J].低温建筑技术，2014，（5）：114-117.
[3]彭长胜，黄胜，闫鹏飞.海中深厚软土地基里隧道明挖法施工截流围堰方案比选及稳定性分析[J].铁道建筑，2015，（9）：53-56.
[4]孙双篪.浅析大直径盾构隧道下穿建筑物的影响[J].低温建筑技术，2016，（10）：106-108.
论文作者:杨海
论文发表刊物:《防护工程》2018年第21期
论文发表时间:2018/11/22
标签：隧道论文; 基坑论文; 数值论文; 模型论文; 地铁论文; 土地论文; 深基坑论文; 《防护工程》2018年第21期论文;