隨著城市的發(fā)展，城市地鐵工程進入快速發(fā)展階段，地鐵線路已逐漸遍布城市地下各處，而地面建筑施工工程，特別是基坑開挖工程，其規(guī)模和開挖深度都在不斷增加，這勢必對臨近的地鐵隧道產生一定的影響。

    運營中的地鐵隧道和車站對自身的變形要求極為嚴格，很多情況下都需要計算評估基坑開挖對地鐵隧道的影響，DIC技術變形應變測量，成為該模擬實驗領域的重要測量設備，其應用也逐漸得到了重視和推廣。

    DIC技術-基坑開挖模擬實驗

    新拓三維自主研發(fā)的DIC技術方案，可用于針對巖土隧道領域的結構分析所需要的變形數(shù)據采集能力，系統(tǒng)分析軟件具有快速準確的應變分析功能，直觀輸出變形應變分析結果等特點，已越來越多地應用于巖土隧道工程領域。

    國內某知名大學城市學院擬采用基坑開挖模擬試驗，采用新拓三維DIC技術測量在基坑開挖時擋土單元的變形和應變，為實驗研究和數(shù)據分析提供有力支撐。

    基坑開挖模擬實驗目的

    1）研究基坑開挖到不同深度時，下方隧道的響應狀態(tài)。

    2）研究矩形基坑與管線管不同交角下，基坑開挖對下方既有地鐵隧道的影響。

    3）研究地下水不同的水位高度下，基坑開挖對隧道的影響。

    基本原理

    基坑開挖會對地層既有的原狀土產生擾動，改變土體的應力場。地鐵隧道上進行基坑開挖，會使隧道上方產生卸荷作用，減弱隧道管片的應力，使隧道管片松動，進而產生裂縫，容易使地下水滲入造成隧道危害。

    基坑與隧道不同的交叉方式，會對下方隧道有不同程度的影響，可改變隧道與基坑的交角來達到實驗目的。模擬基坑開挖的不同深度，研究隧道的相應；地下水的因素也會對基坑開挖時地鐵隧道的響應產生影響，通過監(jiān)測模擬基坑開挖時的應力削減和位移，達到研究的目的。

    基坑模擬試驗的支護結構由擋土墻和內支撐組成，擋土墻兩側的止水橡膠和防水油泥，可保證擋土墻移動過程中，擋土墻與模型箱接觸面不發(fā)生漏水。在基坑開挖過程中，采用DIC技術實時采集土體開挖時臨近擋土墻結構的位移和應變。

    基坑開挖開始時，地鐵隧道模擬結構的變形以水平變形為主，豎向變形較小，開挖過程中各結構水平變形方向為朝向基坑。

    隨著開挖深入到底部時，擋土墻結構變形量達到最大值，隧道模擬主體結構在基坑開挖卸荷作用下的豎向位移變現(xiàn)為沉降，隧道結構產生的位移隨著開挖深度的增大而增大。

    基坑開挖會造成臨近地鐵區(qū)間隧道結構發(fā)生一定程度的位移和變形，DIC技術可計算分析隧道結構在試驗過程中的變形量，進行有限元分析和驗證，實測數(shù)據有利于保障地鐵區(qū)間隧道和地鐵車站的結構安全，對實際工程有一定指導意義。