地鐵車站基坑分步開挖空間特征的實測及數值分析

穆保崗 龔湘源 陶津 張勇

(1.東南大學土木工程學院 南京210096； 2.中鐵二院華東勘察設計有限責任公司 杭州310004；3.中交二公局技術中心 西安710065)

引言

地鐵車站深基坑大多位于環境復雜的鬧市區, 基坑呈狹長型分布, 各段支護結構剛度及受力不均、 變形又相互影響, 其空間分布不均勻性的特性客觀存在。 以往對基坑空間效應的研究主要集中在以下幾個方面:

黃強[1], 楊雪強[2]等計算分析了基坑護坡樁的空間受力, 認為基坑邊界的約束限制是可以利用的空間效應, 定量地描述其空間效應可用空間效應影響系數, 并給出了空間效應的影響范圍。Lee[3]研究確定基坑的長深比、 軟土層深度、 支撐剛度等是影響空間效應的主要因素。 Finno[4]模擬給出了坑角效應的影響范圍。 張忠苗等[5]通過監測數據整理發現基坑拐角處支撐軸力的實測值較大。 王洪新[6], 劉念武[7]等對尺寸效應、 空間效應的主要影響因素進行了深入的討論。

本文結合工程實例, 用實測數據分析基坑的地表沉降、 地下連續墻水平位移、 支撐軸力等指標, 對狹長形的地鐵車站深基坑采取兩種不同的開挖方式進行數值模擬分析。 在基坑三維空間效應特征等方面進行了總結和對比分析。

1 工程概況

以佛山地鐵2 號線某站為例, 該站基坑長邊216m, 標準段全長基坑開挖深度16.89m, 寬度19.2m, 擴大段FF 斷面基坑寬度24.0m, 基坑尺寸如圖1 所示。

圖1 基坑尺寸Fig.1 Dimension of foundation pit

圍護結構采用地下連續墻加內支撐的形式,標準段全長設置4 道支撐。 地下連續墻設計參數為厚度800mm, 標準幅長度6m；……