隨著我國城市化進(jìn)程的加快發(fā)展，城市用地日益緊張，在既有隧道周圍進(jìn)行一系列的工程活動將變得難以避免[1-2]。在隧道周圍施工的加載、卸載作用下，既有隧道將會受到附加應(yīng)力而產(chǎn)生附加變形，并對既有隧道穩(wěn)定性造成影響[3-4]。基于地層結(jié)構(gòu)法，本文研究了重慶市大渡口區(qū)重鋼總醫(yī)院大樓建設(shè)對陳庹路既有雙山隧道變形的影響，為既有隧道的安全評價提供了方法依據(jù)。

一、建筑工程概況

擬建工程場地位于重慶市大渡口區(qū)重鋼總醫(yī)院內(nèi)，建設(shè)用地面積32037.30m2，總建筑面積62738.73m2。擬建場區(qū)位于陳庹路雙山隧道頂部，建筑基礎(chǔ)采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，基礎(chǔ)與隧道距離較近。其中，擬建建筑基礎(chǔ)底與左線隧道拱頂高相差最小處僅20m，擬建建筑基礎(chǔ)底與雙山右線隧道拱頂高相差約30m，如圖1所示。陳庹快速路雙山隧道左、右線已分別于1999年和2005年建成、通車，目前運(yùn)行正常。受影響段隧道周圍圍巖為Ⅲ級，其中，陳庹路雙山隧道左線受影響段采用無仰拱直墻復(fù)合式襯砌，襯砌采用50cm厚的C25混凝土，雙山隧道右線受影響段采用無仰拱取墻復(fù)合式襯砌，襯砌采用45cm厚的C25混凝土。根據(jù)地表工程地質(zhì)測繪及鉆探表明，場地地層主要由第四系全新統(tǒng)人工填土層（Q4ml）及侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組（J2S）基巖層組成，隧道穿越場地范圍巖性以泥巖和砂巖為主。

二、計算模型與參數(shù)確定

采用巖土隧道結(jié)構(gòu)專用有限元軟件MIDAS/GTS建立三維實(shí)體模型，計算模擬在水平方向長度200m，高度100m，其中，水平方向隧道外邊緣到模型邊界3～6倍洞徑，隧道底部距模型下邊界距離大于3倍洞徑[2]。圍巖巖體按彈塑性材料考慮，并服從Mohr-Coulomb屈服準(zhǔn)則，隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)按線彈性材料考慮，有限元網(wǎng)格劃分如圖5所示，模型的邊界條件通過限制模型4個側(cè)面和底面法線方向的位移來實(shí)現(xiàn)。根據(jù)實(shí)際情況確定計算步驟為（：1）基坑開挖前的地應(yīng)力平衡（；2）開挖基坑（；3）施加房屋荷載。計算載荷包括地層、隧道結(jié)構(gòu)自重和地表建筑載荷，其中地層、隧道結(jié)構(gòu)自重荷載通過圍巖和襯砌材料密度計算得到的重力荷載來體現(xiàn)，地表建筑物的荷載通過在基坑底部施加的壓力來體現(xiàn)，根據(jù)建筑底層柱荷載計算得到內(nèi)科大樓、急診大樓和地下停車場基坑底部壓力分別為415kN/m2、130.3kN/m2和116.2kN/m2。根據(jù)擬建場地質(zhì)勘察資料和既有隧道設(shè)計資料，確定圍巖和襯砌物理力學(xué)參數(shù)見表1。

三、計算結(jié)果與分析

在基坑開挖后，隧道結(jié)構(gòu)在開挖卸載作用下出現(xiàn)一定程度的拱起，如圖3所示（豎向位移以向下為正，向上為負(fù)），最大位移值為-1.91mm，出現(xiàn)在隧道左線拱頂A處；房屋建設(shè)完成后，由于房屋對隧道的加載作用，受影響區(qū)域隧道位移以整體下沉為主，如圖4所示，最大位移值為1.76mm，出現(xiàn)隧道左線拱頂C處。對隧道右線而言，受載荷特征影響，其豎向位移相對較小，但卻體現(xiàn)出由偏壓而導(dǎo)致的不對稱變形，基坑開挖后最大位移值為-0.68mm，發(fā)生在隧道拱腰B處，房屋建設(shè)完成后，隧道右線受影響區(qū)域最大位移值為1.28mm，發(fā)生在其拱腰D處。以上規(guī)律與類似工程數(shù)據(jù)一致[3-5]。可見，擬建項目的施工會使既有隧道產(chǎn)生一定的變形，量值相對較小。但是，房屋基坑施工時應(yīng)特別重視保護(hù)巖體完整性，上部建筑施工應(yīng)采用人工或機(jī)械開挖，嚴(yán)禁放炮開挖，同時施工過程中應(yīng)加強(qiáng)對既有隧道的監(jiān)測。此外，由于水對隧道附近圍巖強(qiáng)度有弱化的不利作用，在基坑施工期間必須做好地表水下滲的防排措施。

四、結(jié)論

1.在基坑開挖后，隧道結(jié)構(gòu)在開挖卸載作用下出現(xiàn)一定的上拱，房屋建設(shè)完成后，由于房屋對隧道的加載作用，受影響區(qū)域隧道位移以整體下沉為主，相對于左線隧道而言，右線隧道變形相對較小。擬建項目的施工使既有隧道產(chǎn)生一定變形，變形規(guī)律與類似工程數(shù)據(jù)一致，量值相對較小。2.房屋基坑施工時應(yīng)特別重視保護(hù)巖體完整性，上部建筑施工應(yīng)采用人工或機(jī)械開挖，嚴(yán)禁放炮開挖，同時施工過程中應(yīng)加強(qiáng)對既有隧道的監(jiān)測并做好地表水下滲的防排措施。3.本研究僅考慮了上部建筑施工對隧道變形的影響，實(shí)際工作中還有必要結(jié)合隧道的現(xiàn)場調(diào)查、工程類比、隧道襯砌強(qiáng)度驗算，從而更全面的對既有隧道安全進(jìn)行評價。