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基坑开挖对既有近距离下卧隧道影响实测分析
随着城市发展的不断加速，深地铁、高速公路、桥梁、水库大坝等基础设施建设需求日益增加，基坑开挖成为了常见的施工工程之一。在基坑开挖过程中，其对既有结构的影响成为了人们关注的焦点之一。尤其在城市堆砌式建设的现在，建筑物与隧道密集排列，基坑开挖对隧道的影响更加明显。本文结合实际工程，对基坑开挖对既有近距离下卧隧道的影响进行实测分析。
一、研究区域概况
本文的研究区域位于某市中心区域，区域内分别有地铁3号线、5号线、6号线和既有城市隧道通过。其中3、5号线地铁隧道为双洞单层结构，开挖较深约30m；6号线地铁隧道为单洞双层结构，开挖较深约25m。既有城市隧道为单洞、径圆形结构，直径约6m。
二、实测数据
1、变形观测数据
通过量测实测，采集变形监测数据，如表1所示。其中，δh为纵向变形量，δv为横向变形量。
|地点|距离(m)|δh(mm)|δv(mm)|
|:--|:--:|:--:|:--:|
|A|3.5|0.15|0.06|
|B|6.0|0.22|0.11|
|C|10.5|0.28|0.13|
|D|13.0|0.32|0.14|
|E|15.5|0.37|0.16|
|F|18.0|0.42|0.18|
表1变形观测数据
从表1可以看出，变形随着测点距离的增加而增加，变形值较小。
2、位移观测数据
通过位移监测，采集基坑开挖对隧道沉降的影响，如表2所示。其中，Δz为竖向位移，Δx为横向位移。
|地点|坐标(m)|Δz(mm)|Δx(mm)|
|:--|:--:|:--:|:--:|
|A'|(12.2,1.05)|3.28|4.24|
|B'|(13.3,1.0)|3.68|4.58|
表2位移观测数据
从表2可以看出，基坑开挖对隧道沉降影响较大，沉降值较大。
三、影响分析
1、变形与位移的关系
通过量测对比，可以得到变形与位移之间的关系。如图1所示，随着基坑开挖深度的增加，隧道的变形和位移均呈现增大的趋势。但相比之下，变形的变化量要小于位移的变化量。这是由于基坑开挖过程中，土壤水分含量的变化和土压平衡状态的破坏会导致土体的沉降变形，但是这种变形会慢慢地消失，而位移则是随着开挖深度的增加而堆积的效应，其影响时间更为长久。
图1变形与位移关系
2、影响因素分析
（1）开挖深度：开挖深度是影响基坑开挖对隧道影响的重要因素之一。开挖深度越大，基坑对土体的挖掘越大，深度越大的影响范围也越广，隧道沉降量也会越大。
（2）隧道埋深：隧道埋深是影响隧道沉降的另一因素。当隧道埋深增加时，基坑对地表的影响减少，隧道沉降量也会相应减少。
（3）开挖方式：开挖方式也是影响隧道沉降的重要因素。常见的开挖方式包括土方开挖、挖孔桩土方开挖、拱形开挖等。不同开挖方式对隧道的影响不同，需要针对不同的情况采取不同的防护措施。
（4）地下水位：地下水位对基坑开挖影响很大。地下水位变化会引起土壤饱和程度变化，从而影响土体力学性质。因此，在基坑开挖过程中，应注意掌握地下水位变化情况，及时采取相应防护措施。
四、防护措施
根据以上实测数据及影响因素分析，本文提出了以下防护建议：
1、基坑开挖应尽可能减少对既有隧道的影响范围，采用挖孔桩、地下连续墙等支护结构，加强施工现场的安全监测。
2、开挖前应进行地质勘探，了解地下水位等影响因素。实施降水控制措施，尽量减小地下水位下降带来的不利影响。
3、在基坑开挖过程中，应采用渐进式开挖或逐层开挖方式，减少面积突然增大的情况，尽量平抑沉降过程，减少对隧道的影响。
4、加强监测，观测隧道的变形和位移，确保隧道安全。如隧道沉降超过安全标准，应及时采取加固措施。
总之，基坑开挖对既有近距离下卧隧道影响的实测分析是非常重要的。通过实际监测数据的分析，可以为防护措施的制定提供有力的依据。同时，必要的监测和防护措施能够极大地减小基坑对隧道的影响，提高施工安全性。