【摘　　要】：针对越来越普遍的邻近建筑物柔性桩复合地基沉降对地铁区间隧道的影响，进行了三维数值模拟研究。作者在进行了多次类似工程三维数值分析的基础上，总结出一套适合实际工程操作的三维数值模拟方法，包括计算参数的取值，计算工况的分析，以及土体变形的时效特性对计算结果及分析的影响。并对周围已有建筑物﹑桩-土的相互作用及隧道初始应力的影响进行了分析。最后笔者将三维计算结果与按规范公式计算的值进行了比较，证明此三维数值模拟方法的合理性。

　　1　概述

　　随着我国城市轨道交通和房地产业的快速发展，轨道交通线周围将有越来越多的邻近建筑物。上海是一人口密集城市，建筑密度很高，同时由于上海地质条件较差，绝大多数建筑物都进行过地基处理。在发展轨道交通的同时，不可避免要面对邻近建筑物及其各种地基对车站和区间隧道的影响。有时，建筑物不仅仅是邻近隧道，而是直接位于它们之上，这必将对隧道的施工和正常使用产生很大影响。因此，为了把对环境的影响减少到最低限度[1]，有必要为这种建筑物对隧道的影响进行研究分析。

　　天然地基和其中的增强体形成复合地基，柔性桩复合地基具有施工方便，承载力高，地基变形小的优点[2]。中保人寿上海市市东支公司营业培训部办公楼(以下简称中保办公楼)正位于地铁M8线鞍山新村站与四平路站之间的区间隧道上，整个地基采用水泥土搅拌桩加固，形成复合地基。为了保证此办公楼兴建后的基础后期沉降不影响地铁M8线区间圆隧道的安全及正常运营(如区间隧道结构沉降量及其纵向沉降曲线曲率变化等)。笔者对此进行了三维数值模拟研究。

　　2　工程基础资料

　　2.1　工程概况

　　根据2003年5月上海某设计院提供的“中保人寿市东支公司营业楼设计方案”，本办公楼由5层, 局部3层单一建筑组成，其中地上部分建筑面积为3284m2，建筑层数3～5层，建筑高度16.0m;地下部分建筑面积783m2. 为地下一层停车库，层高取4.2m。底板厚400mm，为梁筏基础。拟建中的地铁M8线区间圆隧道将从该地块中间穿越，隧道中心标高为-11.85m左右(绝对标高)，参见下图1。

　　图1 　平面布置图

　　Fig.1 Plane graph

　　该办公楼下采用8米长的水泥土搅拌桩加固地基，桩尖标高为-4.5m(绝对标高)，距隧道顶只有4.25m的距离，尽管能满足隧道施工的要求，但对区间隧道施工安全和地铁的正常使用有明显影响。地铁M8线区间圆形隧道采用盾构法施工，衬砌结构为单层装配式钢筋混凝土管片，衬砌外径f6.2m，内径f5.5m，管片厚35cm。

　　2.2　工程地质

　　根据岩土工程勘察报告[3]，本场地自地表至35.0m深度范围内所揭露的土层均为第四纪松散沉积物，按其成因可分为6层，所见土层自上而下分别为：① 杂填土;②1褐黄色粘质粉土;②2灰色砂质粉土;④灰色淤泥质粘土;⑤1灰色粉质粘土;⑤2灰色粉质粘土夹砂。本场地在15m深度范围内存在②2层灰色砂质粉土层，经标准贯入试验判定为易液化土层，其液化指数小于5，为轻微液化等级。土的部分参数可参见表1。

　　2.3　对地铁工程保护的控制标准

　　参照《上海市轨道交通管理条例》(后文简称《条例》)，地铁周边建筑施工对隧道影响的主要控制标准为：

　　任意点的附加位移和沉降≤2cm。

　　施工引起的隧道的附加曲率半径大于15000m，相对弯曲<1/2500。

　　3　计算模型，计算工况及计算参数

　　3.1　计算模型

　　由于该办公楼布置呈L型，区间隧道从其下部斜向穿越，用二维模型很难模拟整个办公楼对隧道的影响，为此选择三维模型进行计算，应用ALGOR FEA计算。该方案的计算模型见图2﹑图3。

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