新建基坑工程對蘇州地鐵某在建車站影響分析研究

2016-04-18 00:43:29楊溢軍

廣東建材 2016年12期

關鍵詞：變形結構水平

楊溢軍

（廣州地鐵設計研究院有限公司）

新建基坑工程對蘇州地鐵某在建車站影響分析研究

楊溢軍

（廣州地鐵設計研究院有限公司）

隨著城市化的發展[1]，城市軌道交通路網的規劃和建設日新月異，地鐵車站周邊商業開發同步發展。新建基坑工程與鄰近地鐵車站交叉建設不可避免，近距離施工時影響非常復雜。本文以蘇州某工程為例，采用MIDAS/GTS分析了基坑工程分區分期開挖、架設支撐及回筑地下室及上部結構施工對鄰近建設中的軌道交通車站工程的影響，綜合考慮了各種因素影響下的在建車站圍護及主體結構的內力、變形，最終提出相應的保護措施及施工對策，研究結果對類似工程有一定的指導意義。

基坑；midas gts；地鐵；變形

1 工程概況

本工程位于蘇州市高新區，場地緊鄰在建的蘇州軌道交通3號線橫山路站在建工地。擬建項目總建筑面積為131581.14m2，其中地下49605.94m2：共分三層，主要功能為車庫和商業；地上81975.2m2，分為五個區：A區地上七層，主要功能為商業和社區用房；B區地上二十一層，主要功能商業和辦公用房；C區為地上五層，主要功能為商業用房；D區為地上四層，主要功能為商業用房；E區地上二十六層，主要功能為商業和酒店。擬建項目場地地理位置見圖1。

圖1 擬建項目場地地理位置

蘇地2014-G-7號地塊項目的基坑總面積約22147m2。其中遠離地鐵側B#基坑面積約19762.8m2，鄰近地鐵側A#基坑面積約2384.2m2。本工程± 0.000=+3.750,基坑開挖深度詳見表1。

根據本基坑工程的開挖深度、規模和基坑周邊環境等情況，按照國家《建筑基坑支護技術規程》(JGJ120-2012)[2]，并參考上海市《基坑工程技術規范》(DG/TJ08-61-2010)[3],本基坑的安全保護等級為一級。

表1 基坑各區開挖深度

基坑采用分區分期的施工方案，分區及分期方案如圖2所示。

圖2 基坑施工分區分期示意圖

施工流程簡述：B基坑-A1基坑-A2基坑。

⑴施工工程樁、立柱(樁)、鉆孔樁、止水攪拌樁、管井等；

⑵開挖分區B#基坑并回筑地下室結構，繼續施工上部裙房及塔樓結構；

⑶A1、A2基坑施工圍護樁、止水攪拌樁等；

⑷開挖分區A1#基坑并回筑兩層地下室結構；

⑸開挖分區A2#基坑并回筑兩層地下室結構；

⑹拆除第一道支撐，施工地下室負一層頂板，同時鑿除相鄰分區樁，連通地下室各層樓板、框架梁等構件。

注：地鐵主體分段施工如圖3所示：

圖3 地鐵主體分段施工圖

鄰近本項目基坑的地鐵主體B區施工段總長155m，共分8個施工段。由于B區存在109.5m長的與地鐵側共用圍護結構段，考慮到基坑施工的安全，為減少工程交叉作業的相互影響，初步溝通后確定地鐵車站B區主體結構回筑施工及本項目A1#、A2#基坑范圍內管線遷改工作完成后，才能進行A1#、A2#近地鐵側基坑的施工。由于A1#、A2#基坑開工受限制因素較多，考慮B區全部裙房及塔樓超載對車站的不利影響。

2 計算分析

2.1 計算模型

表2 數值仿真計算采用的基坑土參數

根據工程實際情況，基于midas/gts建立了三維有限元分析模型,土層計算參數見表2,計算模型采用修正劍橋模型。

圖4 圍護樁（墻）、支撐（含冠梁、支撐桿件）及臨時立柱模型

2.2 計算結果及分析

2.2.1 基坑受力變形分析

對各個工況下基坑的豎向位移，水平位移、圍護結構的彎矩等進行了計算分析。圖5-圖7所示為B#基坑架設第三道鋼筋砼支撐后，開挖至基坑底部時計算結果云圖。

圖8-圖11為各工況計算結果匯總及趨勢分析。

結果顯示：遠離地鐵側大基坑底的最大隆起量23.6mm，鄰近地鐵側窄條基坑底的最大隆起量21.0mm?；拥淖畲罂偹轿灰?6.5mm。遠離地鐵側大基坑圍護樁最大正彎矩1202kN.m/m，最大負彎矩668kN.m/m；近地鐵側窄條基坑圍護樁最大正彎矩834kN.m/m，最大負彎矩453kN.m/m。