地铁暗挖施工引起的管线与地层沉降关系研究

依托北京地铁4号线公益西桥站工程，建立结构-地层-管线三维弹塑性数值模型，基于管线周边地层沉降及地表沉降实测数据分析，研究西南出入口暗挖施工上方管线周边地层变形规律。通过现场实测数据、数值模拟及经验公式计算结果综合对比，分析了管线刚度对地层变形抵制作用的影响。研究表明：管土相对刚度小于0.18时，管线与土体沉降差小于5%，可用经验公式计算出的管线轴线处地层沉降代替管线沉降。随管线刚度的增大，管线对土体变形的抑制作用逐渐增强，沿深度方向地层沉降量增大速率减小，并会出现负增长，甚至出现地层沉降小于地表沉降的情况。通过对数值计算结果的拟合分析，提出了刚性接头管线与地表沉降比和管土相对刚度的经验公式。工程实例应用结果表明，计算值与实测值偏差小于4%，验证了该方法的适用性。