成都地铁车站深基坑开挖变形的时空效应初步分析.pdf

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1、四川建筑科学研究第38卷第6期118SichuanBuildingScience2012年12月成都地铁车站深基坑开挖变形的时空效应初步分析李育枢，谭建忠，高美奔，李文辉(1．成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室，四川成都610059；2．成都四海岩土工程公司，四川成都610041)摘要：在特定砂卵石地层中有关地铁车站深基坑开挖变形的时空效应研究还不多见。以成都地铁2号线羊西二环路地铁站深基坑为例，通过变形监测数据分析基坑各代表性围护桩单体的变形过程及其在平面和竖向上的空间差异，然后采用有限元模拟

2、施工开挖，再现典型基坑断面的变形过程、应力分布和塑性区分布，总结成都地铁车站深基坑的时空演化规律，并给出其设计和安全施工要点。关键词：地铁车站深基坑；围护结构；变形监测；数值模拟；时空效应中图分类号：TU413文献标识码：B文章编号：1008—1933(2012)06—118—04护桩单体的变形过程及其在平面和竖向上的变形差0引言异，并采用有限元模拟施工开挖，再现基坑侧壁的变地铁由于其特殊的功能及特点，必然位于城市形过程，最后总结该车站深基坑开挖变形的时空演中心区域。因此，地铁车站基坑的安全稳定问题也化规律，给出

3、相应的设计和安全施工要点。越来越受到人们的重视，基坑变形大小和变化规律1工程概况不仅关系到基坑本身的安全，也关系到周围建筑物及地下管线的安全⋯。这类基坑通常表现为一个该车站位于成都市二环路与蜀汉路交叉口西侧狭长且具有较大长宽比和开挖深度的三维空间结的道路红线范围内(图1)。其中，二环路是该市重构；而且由于岩土材料自身固有的流变特性，在开挖要的环城道路，蜀汉路是连接城市东西向的一条交过程中其围护结构内力与变形表现出明显的时间效通干道，交叉口交通非常繁忙。车站沿线两侧建筑应和空间效应⋯。关于软土地区地铁车站深基坑密集

4、，分布有多栋高层及多层混凝土建筑，大部分建开挖变形的时空效应，已有不少学者做过相关研筑距车站施工红线只有3m左右，部分甚至紧邻基究引，而针对成都市中心城区特定砂卵石地层条件坑边界。同时，车站基坑施工期间必须保证道路正的这类研究还不多见。常通行。此外，道路两侧还有多条地下管线通过。本文以成都地铁2号线羊西二环路地铁站深基上述周边环境对基坑的变形控制要求很严格。坑工程为例，通过变形监测数据分析各典型部位围图1基坑平面布置示意工程场地属岷江堆积阶地地貌，地形平坦，地面高程507．62—508．61m。地层以表层人工杂(

5、素)填土和第四系冲积层的砂卵石为主，局部夹薄层粉质粘土。人工杂(素)填土结构松散，层厚1．6～4．0收稿日期：2011-09-27作者简介：李育枢(1976一)，男，湖南娄底人，博士，讲师，主要从事1TI不等；砂卵石层因深度不同呈稍密一密实状态。地下工程、地质灾害防治方面的研究工作。车站主体结构处于该砂卵石层中。场地地下水以孔基金项目：地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室(成都理工大学)人才培养基金资助项目(SKLGP2010Z010)隙潜水为主，枯水期地下水位埋深4．0～5．0131，洪E—mail：cdu

6、tliyushu@163．corn水期埋深2．5—3．0m。李育枢，等：成都地铁车站深基坑开挖变形的时空效应初步分析119基坑长287．1m，深16．6m，标准段宽18．7m。布置了27个测斜钻孔，开挖过程中按规范_6规定的围护结构采用人工挖孔桩+内支撑形式。人工挖孑L频率要求开展桩身侧向位移监测。监测采用CX-03桩采用4)1200@2400，桩芯混凝土C30，桩长21m。型伺服加速度式测斜仪，沿桩长每隔1m读取一次桩顶设冠梁，桩间挂4)10×8@150mm×150mm数据，若发现异常，步长减小为0．5m。监i

7、贝0工作在钢筋网并喷射150mmC207昆凝土，围护桩与挂网基坑开挖前启动，第一道支撑拆除后结束。监测时喷射混凝土间保证可靠连接。场地初始地下水位埋段：2010年2月24日～2010年8月7日。深约5m，施工期间采用管井井点降水，降水深度保2．2监测数据分析持在基坑底0．5m以下。开挖过程中依次在一1m、选取其中具有代表性的7个监测点(22、96、一7m和一12m深度设置横向支撑，支撑采用4)600138、148、215、256、273，见图1)对基坑开挖变钢管，壁厚14mm。形的时空效应进行分析。2．2．1空间

8、效应分析2变形监测分析1)最大侧向变形分析2．1监测方案各代表陛监测桩点的最大桩身侧向变形幅值如为确保基坑施工安全，在周边围护桩桩体中共图2所示。图2各监测点最大水平位移值由图2可见，在基坑平面轮廓上，位于阳角部位的监测点256桩身最大变形值为3．24cm，而阴角部位的22桩身最大变形量值仅为0．97cm，阳角部位变形明显大于阴角部位。位于基坑长边中点附近215和96测点