数值计算在轨道交通深基坑框架逆筑法中的应用

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1、第3期（总第173期）No.3(SerialNo.173)2014年6月CHINAMUNICIPALENGINEERINGJun.2014DOI:10.3969/j.issn.1004-4655.2014.03.025数值计算在轨道交通深基坑框架逆筑法中的应用马迎娟（上海市城市建设设计研究总院，上海200125）摘要：上海市轨道交通L11徐家汇站采用结合楼板设置钢筋混凝土支撑的框架逆筑法进行施工。设计中采用数值计算方法重点研究框架逆筑法中不同出土孔的开设位置对混凝土支撑水平刚度的影响，结合工程实际最终选定纵梁连续、车站横向两边跨

2、混凝土板开孔的方案作为实施方案。根据监测结果，该方案实施效果良好，可供类似工程参考。关键词：框架逆筑法；有限元；深基坑；轨道交通；切向弹簧中图分类号：U231.3文献标志码：B文章编号：1004-4655(2014)03-0066-031工程背景（长）×26.1m（宽），站台宽12m，车站无覆土。1.1工程概况站台中心处底板埋深为24.71m。车站两头设2个上海市轨道交通L11徐家汇站是由L1（R1）、端头井。工程东北侧为港汇广场35kV变电站及港L9（R4）、L11（R3）3条市域R线在徐家汇形成汇公寓34层住宅楼，北侧为交大

3、幼儿园，东侧为[1]大型枢纽站，与L9徐家汇站同期建设。港汇广场18层商办楼，南侧为徐汇中学，西侧为工程总平面图见图1。弘基休闲广场。1.2工程难点分析交大新村考虑到基坑开挖深度、周边环境、兼顾港汇广港汇公寓34F场补偿协议和L9通车时间要求，最终采用结合下二、下三、下四层板设置钢筋混凝土支撑的框架逆L9徐家汇站筑法先行实施L11车站主体施工。采用框架逆筑L11华弘基休闲广场港汇商办楼18F徐家汇站恭山法施工的重点和难点是出土孔开设位置的确定，如城路港汇塔楼54F何方便出土、加快施工、确保工期；又减少混凝土路港汇广场板因开孔刚度

4、折减过大，对基坑变形控制不利等因港汇塔楼54F素。本文采用数值计算方法分析在框架逆筑法中混凝土板作为水平支撑时3种出土孔开设方案对板水虹桥路平刚度影响，结合实际工程情况，确定开孔方案。L1徐家汇站2水文地质条件图1工程总平面图本工程建设范围内属滨海平原地貌，场地较为车站沿虹桥路以北、恭城路西侧的88号地块平坦，一般地面标高约4.00m左右。自地表至所内设站，为地下5层双柱三跨框架结构岛式车站，揭露深度100.28m范围内均为第四纪松散沉积物，呈南北走向。车站主体结构外包尺寸为208.9m主要由黏性土、粉性土、砂土组成。第⑥层普遍

5、缺失，处于古河道切割槽区域；第⑦1层缺失，第⑦2层埋藏深度一般为45.0m左右。根据土的成因、收稿日期：2014-04-03结构及物理力学性质差异，可划分为6个主要层次，作者简介：马迎娟（1979—），女，工程师，硕士研究生，其中第①、第⑤层为若干亚层和次亚层。本工程下从事地下结构的设计工作。66马迎娟：数值计算在轨道交通深基坑框架逆筑法中的应用2014年第3期2、3、4层采用框架逆筑法施工的混凝土板位于④3）方案三。纵向每跨沿车站横向两边跨设孔，层灰色淤泥质黏土、⑤1灰色黏土范围内。纵梁连续（见图4）。本场地浅部地下水属潜水类

6、型，年平均地下水位一般在0.5～0.7m。承压水分布于⑦2层粉砂中，水位埋深的变化幅度一般在3.0～11.0m。3围护结构设计车站标准段采用厚1m、长45m地下连续墙，墙趾插入⑦2层粉砂层中。沿基坑深度方向设置7道支撑，其中第一道为钢筋混凝土支撑，第2、6、7道为φ609mm钢支撑，其余3道均为结合楼板设图4方案三，车站横向两边跨开孔，纵梁连续置的钢筋混凝土支撑。车站纵梁位置结合结构柱设4.2数值计算模型及参数选取置永久性H型钢立柱，立柱桩采用直径φ1000mm以下二层板为例进行计算，沿车站纵向截取连[3]钻孔灌注桩。横向跨中设

7、置临时立柱采用钢格构柱，续五跨范围采用ABAQUS软件进行建模分析，分立柱桩采用直径φ800mm钻孔灌注桩。下2、3、别对3种方案建模计算。该层混凝土板板厚400mm，4块板逆筑阶段由H型钢及格构柱承受结构竖向荷纵梁截面尺寸为750mm×1500mm，方案1与方[2]载并传递至立柱桩。案3孔边均设置了梁截面尺寸为400mm×400mm和4有限元计算模拟与分析600mm×400mm的暗梁。方案2孔边梁截面尺寸均4.1计算方案为500mm×700mm。针对框架逆筑法时混凝土板上出土孔位置设计模型中梁采用BEAM单元，板采用SHELL

8、计3种方案，比选如下。算单元，材料特性按照混凝土特性添加，弹性模231）方案一。沿车站纵向每跨均开设出土孔，量为3E7N/mm，泊松比取0.2，密度2500kg/m。出土孔沿车站横向基本全开，出土孔开孔处纵梁断短边方向采用固支边界条件，长边方向采用剪切弹开，每侧