合肥地鐵2號線施工對豐樂大廈穩定性影響分析

程建明 （安徽省建筑科學研究設計院，安徽 合肥 230032）

0 前言

隨著城市人口的迅速發展，城市的交通變得愈發擁堵。各個城市為解決交通堵塞問題，都在開展地鐵軌道交通，該交通可大大緩解一定的交通壓力。由于城市的軌道交通大多數都穿越既有建構筑物，在其開挖施工過程中勢必對其影響區域的建構筑物帶來影響，如若施工不當，可能對其影響范圍的建構筑物帶來較大的損傷，甚者可能造成不必要的人員或者財產損失[1]。為盡量減少或避免這些事故的發生，在施工之前對其影響范圍內的建構筑物開展安全風險評估，分析其影響范圍內建構筑物的穩定性是非常必要的[2-5]。本文采用數值分析手段，對潛山路車站基坑臨近建筑豐樂大廈開展穩定性分析，通過數值分析結果，對車站基坑的施工提出一些建議和指導。

1 工程概況

豐樂大廈位于長江西路與潛山路交叉口，主樓地1層、地上22層，采用框-筒結構，裙房地下一層，地上4層，采用框架結構。總建筑面積約22722m2，其中地下約1808m2。豐樂大廈位于潛山路站（2號線部分）西南側，距車站西側暗挖段約9.42m，豐樂大廈與車站相對位置關系平面示意圖見圖1。

2 工程地質及水文地質

站范圍內屬二級階地地貌，地形較為平坦，各勘探孔實測地面標高34.51～36.04m。測區在區域地質構造屬于揚子準地臺江淮臺隆所屬的合肥斷陷盆地，區域上位于華北地臺的南端，燕山期活動強烈，形成平緩開闊的合肥斷陷盆地。本區斷層構造主要有近東西向、北西向、北東向3組。段內上覆第四系人工填土、黏土、殘積粉質黏土，下伏基巖為侏羅系上統周公山組（J3Z）泥質砂巖，巖層總體呈單斜狀，地質構造簡單。車站范圍內地下水主要為第四系孔隙水及基巖裂隙水。

圖1 豐樂大廈與車站相對位置關系平面示意圖

3 巖土物理性質

潛山站基坑巖土物理力學性質如表1。

巖土物理力學參數 表1

4 數值模擬

4.1 數值模型

潛山站整體計算模型主要考慮基坑開挖對豐樂大廈的影響，潛山路站基坑平面長度為185m，主體部分寬度為26m，基坑最大開挖深度為26.5m，分8步開挖。數值計算模型采用快速有限差分軟件FLAC3D進行計算分析，模型共計205504個單元體，包含210243個網格節點（圖2）。計算模型四周的外邊界僅約束邊界面法向位移，模型底部z=-106m采用固定約束，z=0水平地表為自由表面。土體采用8節點六面體實體單元模擬。土體結構計算采用Mohr-Coulumb本構模型。

圖2 潛山地鐵站計算模型

4.2 數值計算結果分析

豐樂大廈豐樂大廈最終沉降分布云圖如圖3，沉降值隨基坑距離的減小而增大，最大沉降位移為0.051mm，計算時認為其地下室為剛性結構，在東側產生了一定的隆起變形，最大隆起量為0.04mm。豐樂大廈水平變形如圖4。豐樂大廈的監測點布置如圖5，監測點沉降曲線如圖6所示。

圖3 豐樂大廈沉降云圖

圖4 豐樂大廈水平合位移分布云圖

4.3 結果分析

從計算模擬結果中可見，潛山站基坑開挖對豐樂大廈造成的沉降變化影響不大。施工影響造成建筑物最大水平位移為0.128mm；建筑物最大沉降點沉降值為0.15395mm，位于豐樂大廈主樓東北側；建筑物最大沉降點沉降值為0.08603mm，位于豐樂大廈裙樓西側；建筑物最大差異沉降值為0.23998mm。沉降和水平位移均滿足規范要求，車站基坑的開挖對豐樂大廈的穩定影響很微弱，可以忽略。

圖5 豐樂大廈監測點布置圖

圖6 豐樂大廈沉降位移曲線

5 結論

通過分析豐樂大廈與潛山站基坑開挖平面關系，并結合數值模擬分析，在潛山站基坑開挖期間，其施工對豐樂大廈的影響很小，可以忽略。而且這與施工后基坑開挖對車站的實際影響吻合，說明施工前采用數值模擬對車站基坑施工影響區域開展評估對指導施工具有一定的參考價值。