南寧地鐵3 號(hào)線車站偏壓深基坑變形規(guī)律研究

李 曉 趙福全

（1.石家莊鐵道大學(xué)大型結(jié)構(gòu)健康診斷與控制研究所， 河北 石家莊 050043）

（2.石家莊鐵道大學(xué)土木工程學(xué)院， 河北 石家莊 050043）

隨著地鐵的加速建設(shè)，涉及的基坑工程也隨之增加，基坑的規(guī)模也越來(lái)越大[1～4]。因車站往往建立在人流集中的區(qū)域，施工環(huán)境復(fù)雜，使得基坑受動(dòng)、靜荷載作用，兩側(cè)受力不均形成偏壓[5]。本文以青秀山站明挖站廳為研究背景，主要對(duì)兩側(cè)土體不對(duì)稱且一側(cè)鄰近建筑物的基坑在施工過(guò)程中的變形規(guī)律進(jìn)行研究分析。

1 工程及地質(zhì)概況

1.1 工程概況

站廳基坑為地下三層(局部四層)，呈五邊形，南側(cè)長(zhǎng)度為41.8m，北側(cè)短邊為21.2m，東側(cè)為82.4m，西側(cè)短邊為68.0m，標(biāo)準(zhǔn)段基坑底部埋深約24.35m。基坑南側(cè)和東側(cè)采用的鉆孔灌注樁為Φ1500@1700mm 和Φ1200@1500mm，樁長(zhǎng)35 m，基坑的北側(cè)和東側(cè)采用Φ1200@1500mm 的鉆孔灌注樁，樁長(zhǎng)分別為40m 和35m，在豎直方向采用了4 道支撐，均為砼支撐。

1.2 地質(zhì)條件

明挖站廳層依次通過(guò)的各地層特征及物理力學(xué)參數(shù)如表1 所示。

表1 土層物理力學(xué)參數(shù)及特征

2 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析

該基坑監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置圖如圖3 所示。

圖3 基坑監(jiān)測(cè)平面圖

整理J7 和J15 測(cè)點(diǎn)處變形數(shù)據(jù)，如圖4 和圖5 所示。對(duì)比分析可以看出，隨基坑開(kāi)挖，樁頂發(fā)生向坑內(nèi)的偏移，樁體水平位移先增大后減小，呈現(xiàn)“勺型”。工況七后，偏壓側(cè)樁體的最大水平位移降至基坑的3/4 處，位移量為25.74mm；而非偏壓側(cè)降至基坑的2/3 處，為17.28mm。

圖4 偏壓側(cè)圍護(hù)樁體J7 監(jiān)測(cè)變形曲線圖 變形曲線圖

圖5 非偏壓側(cè)圍護(hù)樁體J15 監(jiān)測(cè)

3 偏壓基坑變形模擬分析

運(yùn)用FLAC3D 軟件該偏壓基坑進(jìn)行模擬。選取282.4m×241.8m×95m 區(qū)域建立三維模型。按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》：每層按12 kN/m2考慮，則管理站的均布荷載分別為q1=24 kPa、q2=12 kPa、q3=36 kPa、q4=24 kPa。

3.1 施工工況

根據(jù)實(shí)際施工情況，基坑開(kāi)挖工況如表2 所示。

表2 施工工況

3.2 變形結(jié)果與監(jiān)測(cè)結(jié)果對(duì)比分析

圖9、圖10 為基坑開(kāi)挖完成后偏壓側(cè)與非偏壓側(cè)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比圖。對(duì)比看出，偏壓側(cè)圍護(hù)樁體的最大水平位移分別為位移為22.81 mm、25.74 mm，非偏側(cè)圍護(hù)樁體的最大水平位移分別為17.28m、18.01 mm，，相差較小，位置相近，表明模擬數(shù)據(jù)較為可靠。

圖9 偏壓側(cè)圍護(hù)樁水平位移對(duì)比曲線 曲線

圖10 偏壓側(cè)圍護(hù)樁水平位移對(duì)比

4 總結(jié)

本文以青秀山站明挖站廳基坑工程為研究背景，通過(guò)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析與數(shù)值模擬相結(jié)合，得出該地區(qū)地質(zhì)條件下偏壓深基坑開(kāi)挖初始，偏壓側(cè)圍護(hù)樁樁頂處發(fā)生最大偏移，而非偏壓側(cè)圍護(hù)樁樁頂偏移量趨近于零；開(kāi)挖至底部時(shí)，偏壓側(cè)圍護(hù)樁體最大位移大約位于基坑的3/4 處，而非偏壓側(cè)大約位于基坑的2/3 處，均呈“勺型”。