基坑周边超载作用位置对基坑支护结构变形的模拟分析

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1、114管理施工城市道桥与防洪2016年03月第03期DOI：10．16799／j．cnki．csdqyih．2016．03．033基坑周边超载作用位置对基坑支护结构变形的模拟分析胡琳(无锡地铁集团，江苏无锡214023)摘要：以地铁车站某深基坑工程为背景，利用FLAC3D有限差分软件，建立合适的模型对基坑采用超载距基坑长边和短边远近不同的三种工况进行分层分步开挖，根据FALC3D软件计算的结果分别对三种不同工况在各层开挖过程中的地下连续墙的变形进行对比分析，总结出超载距基坑长边和短边远近对支护结构安全的影响规律。关键词：超载位置；FLAC3D模拟；地下连续墙变形；支护结构安全。中图分类号：T

2、U473文献标志码：B文章编号：1009—7716(2016)03—0114—03段基坑深度为26m，沿基坑深度设置四道支撑，第0引言一道支撑采用钢筋混凝土支撑，尺寸为1200mmX地铁车站一般位于城市的繁华区域，周边密1000mm，其余均采用6609钢管支撑；基坑采用集建筑物、构筑物，车流、人流密度大，同时丰富的端头井开挖深度约29．1m，沿基坑深度设置四道地下管线错综布置。地铁车站深基坑在开挖作业支撑，第一道支撑采用钢筋混凝土支撑，尺寸为时受此影响因素，施工作业空间狭小，基坑周边大1200mm×1000mm，其余均采用4)609钢管支撑。部分贴近建设用地红线。由基坑周边建筑物、交通基坑支

3、护结构体系剖面见图1。道路的车辆、施工机械荷载、运输材料车辆和建筑材料堆放等原因产生的基坑周边超载不可避免的对基坑支护结构安全产生影响，这些超载作用位置的不同，会对基坑支护结构变形带来不同的影响。本文利用FLAC3D有限差分软件，通过建立模型对距基坑周边不同位置的三种超载_T况进行分层分步开挖进行模拟，根据FALC3D软件模拟的计算结果分别对三种不同工况在各层开挖过程中的地下连续墙的变形进行对比分析，总结出超载作用在基坑不同位置对基坑支护结构安全的影响规律1工程概况图1基坑支护结构体系剖面图地铁车站为三层三跨框架结构，车站主体外2超载工况距离基坑长边和短边各工况的包总长约为201．60m，标

4、准段净宽度约为19．7m。对比关系车站顶板覆土约3．0m，站台中心处底板埋深约23．32ITI。车站两端各设一端头井，东端头井内净平这三个工况分别是，工况一是荷载距离基坑面尺寸为14．1m×23．8m，开挖深度26～29．1m，长边和短边的距离分别是5m、5m；T况二是荷载基坑采用明挖顺做法施T，维护结构为地下连续距离基坑长边和短边的距离分别是5133、10m；工墙，地下连续墙厚度h=l000mm，深度39m。标准况三是荷载距离基坑长边和短边的距离为10m、收稿日期：2015—11—115m；三个工况施加荷载大小为20kPa、荷载宽度作者简介：胡琳(1984一)，女，江苏无锡人，工程师，从事

5、地铁建为10rn。三个工况的对比关系，见表1。设工作。116管理施工城市道桥与防洪2016年03月第03期4结论与讨论(1)通过上述工况一、T况二和T况的模拟结果对比，可知超载离基坑长边近的丁况要比超载离基坑短边近的工况使地下连续墙水平位移增加的多，在设计支护结构时考虑基坑周边超载的位置；以及在布置施工场地时，施T机械荷载、运输材料车辆路线、建筑材料堆放位置尽量避免超载出现基坑长边，这样能降低基坑周边超载对基坑支护体系的安全影响。(2)如何更好地借助仿真软件对单元属性的—●一Ij：定义，更好的模拟地层的开挖与支护，减小模拟与—●_-．¨r实际监测问的差距，提供更为精准的有利于安全～_Ⅲ一施工

6、的沉降预测，仍有待于进一步的开发与研究。图3地下连续墙的水平位移的对比曲线参考文献：通过表4的计算结果分析，超载距离基坑长⋯高立新．地铁车站深基坑变形觇律嗡测及FLAC模拟研究lI)I．边和短边的距离的远近的T况二、工况三开挖下陕西西安：西安科技大学，2009．的地下连续墙的水平位移的最大值为一65．28mm、【2l任建喜．地铁车站深基坑嗣护结构变形规律监测研究⋯．铁道程学报，2009，126(3)：89—92．一64．97mm比工况一开挖lT况下的地下连续墙的[3]张显飞．深基坑内支撑支护体系及其数值研究lL)I．陕西安：水平位移的最大值一61．91mm的增幅约为5．44％、安建筑科技大学

7、，2006．4．94％。通过数据对比和地下连续墙水平位移对比【41仇文革．地下工程近接施：力学原理与埘策的研究[O1．四』Il成曲线可以得出结论：当超载离基坑长边近的T况都：西南交通大学，2003．要比超载离基坑短边近的工况使地下连续墙水平[5】贾堤．深基坑丁程数值模拟土体弹性模取值的探讨⋯．柑土_r程学报，2008，30(s)：155—158．位移增加的多。工地内的施工行车路线放在基坑[6]龚晓南．基坑工程