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[1]陈佳冰,吴大志,王冉,等.考虑降水作用时基坑开挖对邻近既有隧道变形的影响[J].浙江理工大学学报,2026,55-56(自科三):268-279.
 CHEN Jiabing,WU Dazhi,WANG Ran,et al.Assessment of the impact of foundation pit excavation on adjacent existing tunnel deformation under dewatering conditions[J].Journal of Zhejiang Sci-Tech University,2026,55-56(自科三):268-279.
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考虑降水作用时基坑开挖对邻近既有隧道变形的影响()

浙江理工大学学报[ISSN:1673-3851/CN:33-1338/TS]

卷:
55-56
期数:
2026年自科第三期
页码:
268-279
栏目:
出版日期:
2026-05-10

文章信息/Info

Title:
Assessment of the impact of foundation pit excavation on adjacent existing tunnel deformation under dewatering conditions
文章编号:
1673-3851
作者:
陈佳冰吴大志王冉韩硕
浙江理工大学建筑工程学院,杭州310018
Author(s):
CHEN JiabingWU DazhiWANG RanHAN Shuo
College of CivilEngineering and Architecture, Zhejiang Sci-Tech University, Hangzhou310018, China
关键词:
基坑开挖 井点降水 隧道纵向变形Kerr地基模型Mindlin解
分类号:
TU46+3
文献标志码:
A
摘要:
针对现有研究分析基坑开挖对邻近既有隧道影响时,常忽略或过度简化降水作用的问题,提出了一种能精细考虑潜水含水层中基坑开挖与降水协同作用的隧道纵向变形解析预测方法。该方法采用两阶段分析框架:第一阶段,融合 Mindlin解、井点应力叠加法与有效应力原理,计算隧道轴线处的总附加应力;第二阶段,将隧道简化为搁置在 Kerr三参数地基模型上的欧拉梁,建立控制方程并利用有限差分法求解以得到隧道变形。通过完整工程案例验证该方法的有效性与准确性,并系统开展隧道及降水井相关参数敏感性分析,揭示各关键因素对隧道变形的影响规律与控制机理。结果表明:井点降水可显著抑制基坑开挖引起的隧道隆起,且该方法可更精确预测隧道变形;隧道直径增大会增加其绝对变形但减小相对变形,埋深增加可显著降低施工扰动;在一定程度上增大井坑间距、减少降水井半径或降深,能有效缓和降水对隧道的不利影响,隧道变形风险随其与基坑距离的增大而衰减。该方法弥补了简化方法在精细化考虑降水效应方面的不足,可为邻近既有隧道的基坑工程设计与安全控制提供更为可靠的理论预测工具。

参考文献/References:

[1] 刘波 , 范雪辉 , 王园园 , 等. 基坑开挖对临近既有地铁隧道的影响研究进展[J]. 岩土工程学报 , 2021, 43(S2) : 253-258.

[2] VinothM, Aswathy M S. Behaviour of existing tunnel due to adjacentdeep excavation: areview[J]. InternationalJournalof GeotechnicalEngineering, 2022, 16(9) : 1132-1151.

[3] 丁智 , 张霄 , 梁发云 , 等. 软土基坑开挖对邻近既有隧道影响研究及展望[J]. 中国公路学报 , 2021, 34(3) : 50-70.

[4] ZhangY, Tao LJ, Liu J, et al. Construction techniques and mechanicalbehaviorofnewly-builtlarge- span tunnelultra-short distanceup-crossingtheexisting shieldtunnelwithobliqueangle [J]. Tunnelling and Underground Space Technology, 2023,138 105162


[5] 张治国 , 张孟喜 , 王卫东. 基坑开挖对临近地铁隧道影响的两阶段分析方法[J]. 岩土力学 , 2011, 32(7) : 2085-2092.

[6] Feng G H, Xu C J, Liang L J, et al. Simplified method for evaluating the response of existing tunnel induced by adjacent excavation [ J ]. International Journal for Numerical and AnalyticalMethodsin Geomechanics, 2023, 47(1) : 54-81.

[7] 黄明华 , 钟煜轩 , 陆锦斌 , 等. 基于非连续地基梁模型的基坑开挖诱发下卧盾构隧道变形分析[J]. 岩土力学 , 2025, 46(2) : 492-504.

[8] Wu H N, Shen SL, Liao SM, et al. Longitudinal structural modelling of shield tunnels considering shearing dislocation between segmental rings[J]. Tunnelling and Underground SpaceTechnology, 2015, 50: 317-323.

[9] 梁荣柱 , 林存刚 , 夏唐代 , 等. 考虑隧道剪切效应的基坑开挖对邻近隧道纵向变形分析[J]. 岩石力学与工程学报 , 2017, 36 (1) : 223-233.

[10] 徐日庆 , 程康 , 应宏伟 , 等. 考虑埋深与剪切效应的基坑卸荷下卧隧道的形变响应[J]. 岩土力学 , 2020, 41(S1) : 195-207.

[11] 程康 , 徐日庆 , 应宏伟 , 等. 既有隧道在上覆基坑卸荷下的形变响应简化算法[J]. 岩石 力 学 与 工 程 学 报 , 2020, 39(3) : 637-648.

[12] 张志伟 , 郑刚 , 程雪松 , 等. 考虑接头非线性转动效应的盾构隧道纵向变形简化解[J]. 岩土工程学报 , 2025, 47(8) : 1583- 1594.

[13] ZhangDM, XieXC, LiZ L, etal. Simplifiedanalysismethod for predicting the influence of deep excavation on existing tunnels[J]. Computersand Geotechnics, 2020, 121: 103477.

[14] Zheng G, Du Y M, Cheng X S, et al. Characteristics and prediction methods for tunnel deformations induced by excavations[J]. Geomechanicsand Engineering, 2017, 12(3) : 361-397.

[15] Chen R P, Xu Y, Wang H L, et al. Effect of adjacent excavation on the mechanical response of proximal soil and tunnelsin normally consolidated clay: centrifugemodeltesting and numerical simulation[J]. JournalofZhejiang University: ScienceA, 2025, 26(10) : 931-949.

[16] 许四法 , 周奇辉 , 郑文豪 , 等. 基坑施工对邻近运营隧道变形影响全过程实测分析[J]. 岩土工程学报 , 2021, 43(5) : 804- 812.

[17] 汪鹏程 , 王景 , 周守强. 上跨既有隧道的深基坑降水开挖施工数值模拟分析[J]. 合肥工业大学学报(自然科学版) , 2020, 43 (4) : 499-506.

[18] 周守强 , 汪鹏程 , 王景. 潜水地区深基坑降水开挖对下卧隧道影响分析[J]. 合肥工业大学学报(自然科学版) , 2022, 45(3) : 356-361.

[19] 莫小兵 , 郝世全 , 李伟 , 等. 富水岩溶地区新建隧道对上跨既有隧道渗流场 及 应 力 场 的 影 响 机 制[J]. 安 全 与 环 境 工 程 , 2025, 32(2) : 151-159.

[20] 管凌霄 , 徐长节 , 王雪鹏 , 等. 基坑开挖及降水引起下卧隧道变形的解析解[J]. 岩土力学 , 2023, 44(11) : 3241-3251.

[21] 孟非 , 乔世范 , 陈道龙 , 等. 基坑开挖及降水引起既有盾构隧道变形分析[J]. 铁道科学与工程学报 , 2025, 22(1) : 246- 258.

[22] 杨开放 , 管凌霄 , 徐长节 , 等. 考虑时间效应的基坑预降水引起邻近管道变形的解析计算研究[J]. 岩土工程学报 , 2025, 47 (S2) : 151-157.

[23] 管凌霄 , 徐长节 , 罗青 , 等. 基于 Kerr地基模型基坑开挖及降水引起的下卧隧道变形[J]. 工程力学 , 2025, 42(10) : 145- 153.

[24] Mindlin RD. Forceata pointin the interiorofa semi-infinite solid [J]. Physics, 1936, 7(5) : 195-202.

[25] AttewellPB, YeatesJ, SelbyAR. SoilMovementInducedby Tunneling and TheirEffects on Pipelinesand Structures[M]. London : Blackieand Son Ltd. , 1986: 128-132.

[26] TanahashiH. Formulas for an infinitely long Bernoulli-Euler beam on the Pasternak model[J]. Soils and Foundations, 2004, 44(5) : 109-118.

[27] 徐凌. 软土 盾 构 隧 道 纵 向 沉 降 研 究[D]. 上 海 : 同 济 大 学 , 2005: 117-118.

备注/Memo

备注/Memo:
基金项目 : 国家自然科学基金项目(52238009)收稿日期 : 2025-12-09 网络出版日期 : 2026-03-05
作者简介 : 陈佳冰(2001— ) ,男 ,浙江湖州人 ,硕士研究生 ,主要从事基坑工程与隧道工程方面的研究。通信作者: 吴大志,E-mail:wudz@zstu. edu. cn
更新日期/Last Update: 2026-05-07