6.1.2 地面卸载对地铁隧道的影响
对于处于稳定状态的隧道来讲，卸载同样对隧道隆起变形的影响也是巨大的。卸载影响受施工影响明显，不同的施工对过程中隧道产生的影响不同，工程监测表明，无序的卸载对隧道影响大，有序有控制的卸载对隧道影响小，但最终影响取决于卸载量的大小以及地层改善情况。
通过建立有限元模型进行数值计算分析，调整基坑开挖平面尺寸、土体加固改良、抗拔桩的设置以及开挖施工时间控制因素等，以测试施工参数对隧道变形的影响，并与工程实测数据进行对比验证。得出以下结论：
（1）卸载对地层影响。
与压载相反，卸载会引起地层回弹，带动地层中隧道一起隆起。在20世纪90年代末期，上地铁2号线进行车站施工中进行了这方面的卸载研究。通过在地层中埋设磁环来监测开挖对地层隆起的影响，对应开挖施工工况，从开挖到底板完成的2个月正常施工周期，底板以下地层因开挖卸载隆起量超过70mm。
（2）卸载对隧道的影响。
曾经有案例表明，在隧道上部覆土约9.5m 的隧道上方进行新开河道和减载导致隧道上浮，在挖除了5.5m 的土层后，隧道在一个月内上抬近22mm，隧道上抬量约为卸载深度的4‰。卸载导致隧道发生隆起、管片接头错台、渗漏水等病害现象。与地层相比，因隧道纵向具有较大刚度，其隆起量要比地层小一些。
（3）隧道性态变化。
在隧道正上方进行基坑开挖卸载情况下，隧道变形主要是由两部分组成：随土体回弹的整体隆起变形和自身管径变化，管径变化呈现由横向拉伸、竖向压缩的“横鸭蛋”初始收敛状态转变为竖向拉伸、横向压缩的“竖鸭蛋”变形姿态。由于隧道是拼装结构，隆起（或沉降）和收敛变形并不是独立发生发展的，两个方向上的直径变化趋势均为适应土体因应力释放产生变形的自身调节，其自身的结构变化在一定范围内是可均衡协调的。
（4）随着上方土体卸荷比增大，隧道隆起变形量递增。
当基坑开挖宽度W 小于隧道外径D 时，变形量增长有限；当W ＞D，n＞0.5时，隆起变形量增幅较大。对隧道周围地层加固可抑制隧道横向收敛变形的发展，改善隧道的变形姿态；不同加固方式对隧道影响不同，加固强度越高、加固范围越大，地层抗隆起的效果越好，隧道变形越小，但同时近距离加固过程也会对隧道产生挤压变形影响。
（5）隧道上方基坑内土体满堂加固，可有效限制土体的回弹。
土体加固后（qu≥0.8MPa），相较于土体未加固地层来讲，上方基坑开挖影响隧道的隆起量s减小达50%，横向收敛变形Δd 减小也超过50%。因此，地基加固对控制上方基坑开挖引发的隧道隆起变形和收敛变形效果非常显著。
（6）桩基与底板锚固一体化抗隆起变形体系效果显著。
深桩本身对地基抗隆起有良好效果，使之与底板连接形成抗隆起体系，可进一步使得隧道隆起和收敛变形均减小约25%。在隧道正上方进行基坑开挖，可控制隧道隆起量s与基坑开挖深度h 的比值变化范围在0.78‰～1.71‰，平均值为1.16‰。
（7）控制基坑开挖时间有利于控制隧道变形的发展。
开挖时间越长，隧道变形将越大，时间因素对隧道隆起变形的影响大于横向收敛变形。隧道变形随时间因素的收敛趋势与土体扰动后固结完成过程有关。
隧道上方基坑开挖，隧道的变形与基坑规模、基坑围护结构形式、土体加固范围及强度、开挖时间等密切相关，变形控制措施并非孤立作用，实施时需根据具体工程环境综合考虑。