地铁车站洞桩法开挖中板下土体的侧向作用研究.pdf

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1、2010年第37卷第3期探矿工程(岩土钻掘工程)71地铁车站洞桩法开挖中板下土体的侧向作用研究耿东阳，赵文，周永伟，李艺(东北大学资源与土木工程学院，辽宁沈阳110004)摘要：为得到在开挖过程中围护桩受到的弯矩和侧向位移随开挖深度变化的规律，对比分析不同断面在开挖中板下土体过程中加撑与不加撑对围护桩内力和位移的影响，采用了GTS软件对中街车站PBA法开挖中板下土体进行二维分析，确定了钢支撑的间距和位置，得出了加撑后围护桩所受的最大弯矩及侧向位移都有较大幅度的减小的结论，其中最大弯矩能减少27．8％，侧向偏移最多能减少31．7％。关键词

2、：稳定性；有限元；加撑；弯矩；位移；地铁车站中图分类号：U231．3文献标识码：A文章编号：1672—7428(2010)03—0071—03ResearchontheSoilLateralEfectdu~ngtheExcavationwithPBAMethodinaSubwayStation／GENGDong—yang，ZHAOWen，ZHOU一wei，LIYi(SchoolofResources＆CivilEngineering，NortheasternUniversity，ShenyangLiaoning110004，China)

3、Abstract：Inordertogetthemomentofretainingpileduringtheexcavationandtheregulationoflateraldisplacementchan—gingwithexcavationdepth，comparativeanalysiswasmadeontheinternalforceanddisplacementofretainingpilebothwithandwithoutsteelsupportduringtheexcavationindifferentcrossin

4、g—sections．Tw0一dimensionalanalysiswasmadeOiltheex—cavationsoilinZhongjieStationwithPBAmethodbyMIDAS—GTStodeterminedthelocationandthespacingofthesteelsupportandtheconclusionwasgotthatthelargestmomentofpilesandthedisplacementwouldbereduced27．8％and31．7％respectivelywithsteel

5、support．Keywords：stability；FEM；steelsupport；moment；displacement；subwaystation暗挖车站基坑在开挖过程中，稳定性受多种因面为同仁堂药店一女人世界断面，跨度为23．5nl，素共同制约，且各种因素之间又相互影响”。车站开挖深度为10．15131，分4个施工段开挖，开挖深度开挖在拱圈二衬已达到设计强度，中隔板已经形成分别为2．5、2．7、2．2、2．75Ill；第二断面为商业城一且能起支撑作用的前提下，分步开挖下部土体过程0101流行馆断面，跨度为19．7n3，开挖深度

6、为8．56中，随开挖深度的增加围护桩承受的弯矩必定不断ITI，分3个施工段开挖，开挖深度分别为3．0、2．45、的变化，桩身的水平位移也会发生改变，这些都是极3．11ITI。计算模型如图1，主要参数见表1。易导致支护结构破坏或整体失稳的因素。目前这方面的研究比较少，本文以沈阳地铁工程实例为背景，运用GTS软件，通过数值模拟可以获得围护桩的弯矩、位移，从而较系统地分析出施工对导洞内护桩的影响方式和影响水平，确定钢支撑的间距和位置，为后续地铁车站施工提供科学的依据J。1力学模型与参数模型模拟的是在拱圈二次衬砌已经完成，中板强度达到设计要求且

7、已起支撑作用的情况下，开挖中板下部土体的施工过程，研究在不加钢支撑与加图1计算模型图钢支撑情况下开挖土体过程中围护桩所受的内力和变形的对比。断面选取了其中的2个断面：第一断收稿日期：2010—02—08基金项目：国家自然科学基金项目(项目编号：50508008)作者简介：耿东阳(1982一)，男(汉族)，河北邢台人，东北大学博士研究生在读，工程力学专业，从事地铁工程及地下空间的研究工作，辽宁省沈阳市东北大学424信箱，dbdxgdy@163．con。72探矿工程(岩土钻掘工程)2010年第37卷第3期表1模型中物理参数取值表材料厚度h弹

8、模Eo泊松比容重粘聚力摩擦角名称／m／Pau／(kN·131)c／kPa／(。)杂填土6．27．94×1000．4520．12613一。一中粗砂3．41．98×100．28l7368．830．7砾砂2．42