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静压桩施工对邻近地铁隧道变形监测与

影响分析

摘要：随着城市化的高速发展，静压桩依靠其施工速度快、无污染、噪声小

等优势，已成为修筑各类建筑（构筑物）广泛采用基础形式之一。但是静压桩施

工过程中会导致土体侧向位移以及地表的竖向隆起，其极大的挤土效应会对周围

建筑物产生不良影响。因此，静压桩施工过程中带来的挤土效应引起人们的高度

重视。由于桩土相互作用涉及材料非线性、接触非线性、变形非线性等问题，国

内外学者针对静压桩贯入研究多集中在有限元数值模拟方面，且取得了一系列重

要成果。基于此，本篇文章对静压桩施工对邻近地铁隧道变形监测与影响分析进

行研究，以供参考。

关键词：地铁隧道；变形监测；影响分析；静压桩

引言

国内外目前还没有关于地基对邻近地铁隧道的影响的研究，为此，采用

Plaxis有限元软件对软土地区既有地铁隧道附近的静水压地基的挤土效应进行了

数值模拟。根据既有地铁隧道在不同地基施工条件下的变化情况，可以得出各种

因素，如相对位置、隧道深度、水平距离、基坑直径、组复土厚度及其他影响基

坑施工的因素。

1静压桩沉桩挤土效应研究

静压沉桩是一个涉及复杂动态问题的工程过程，因为它会导致桩周土体发生

严重的拉裂和剪切，引起土体在桩尖和桩头位置产生大应变和大变形。在有限元

模拟中，这可能导致网格高度的扭曲畸变，使得模拟结果失真，或者由于变形过

于剧烈而导致计算无法收敛终止运行，从而无法实现连续沉桩。传统的模拟方法

往往会先将预制桩位置处的土体杀死，然后再进行待施工桩的沉入模拟。然而，

这种模拟方法无法准确反映土体被桩排挤开时产生的挤土效应。静压桩贯入模拟

涉及到土体的大变形、桩土接触面的非线性、材料的非线性、固结问题以及初始

地应力平衡等复杂问题，这使得沉桩贯入仿真变得非常困难。因此，有必要对静

压桩贯入土体的模拟进行相关研究。这包括改进模拟方法，考虑土体的非线性特

性和大变形情况，以及桩土接触面的非线性行为。同时，还需要研究固结问题和

初始地应力平衡，以更准确地模拟静压桩贯入过程。这样的研究将有助于提高静

压桩工程的设计和施工效率，保证工程的质量和安全性。

2项目概况

某商业地块开发项目位于主城区，项目基坑开挖深度一般为5m～6m。该项目

靠近地铁一侧的围护结构采用Φ850@1200的三轴搅拌桩内插PHC管桩+内支撑的

支护形式，局部采用放坡+土钉墙的支护形式。三轴搅拌桩桩长15.2m，PHC管桩

桩长为12m。地块项目围护桩外边线与地铁2号线区间结构外边线的最近距离为

10.80m。具体情况见图1—图3及表1。

图1平面位置关系图

图21#楼基坑与隧道竖向位置关系图

图33#楼基坑与隧道竖向位置关系图

表1项目基坑与地铁位置关系表

基坑位置主要影响地地铁结构边备注

铁建(构)筑物区线距基坑的最短

域距离(按基坑边

线)

1号楼1号风亭39.6m地铁2号

线已于

1号楼下行线10.8m2014年12

月

2号楼上、下行线上跨28日正式

开通

3号楼上行线10.9m投入使用

3双测站组网自动化监测技术

本项目根据《城市轨道交通结构安全保护技术规范》（CJJ/T202—2013）评

估外部作业影响等级为一级，地铁隧道