北京地铁车站深基坑复合型变形模式下坑外深层土体位移场分析

发布时间：2021-01-02 19:17

　　在环境复杂的城市中进行深基坑开挖,精细化分析深层土体位移场,对保证周边环境的安全具有重要意义.结合21个北京地铁车站深基坑工程的实测数据,分析复合型变形模式下,坑外深层土体位移场的变化规律.结果表明:坑外深层土体竖向变形随深度的增加而改变,可分为"凹槽形"沉降区、变形过渡区和"三角形"隆起区;水平侧移可分为"大肚子形"侧移区、变形过渡区和"三角形"侧移区.坑外地表竖向沉降可分为"弓形"沉降区和"三角形"沉降区;水平侧移亦可分为"弓形"侧移区、变形过渡区和"三角形"侧移区.根据变形的大小将坑外影响范围划分为主要影响区、次要影响区和无影响区.研究成果对于判断基坑开挖对坑外建（构）筑物的影响程度具有一定的指导意义. 

【文章来源】：北京交通大学学报. 2020年04期 北大核心

【文章页数】：11 页

【部分图文】：

部分地铁车站深基坑墙体侧移曲线

数值分析方法确定后,对北京地铁8号线回龙观东大街站、平安里站和大兴线义和庄站,根据各站的几何、地层及施工情况进行验证,各车站长边中点截面地表沉降、墙体侧移实测值与数值分析结果对比见图2.由图2可知,计算结果与实测值基本一致,证明数值分析方法及土层参数的选取合理、可靠.在此基础上进一步研究基坑开挖引起的深层土体位移规律.2.2 计算模型的确定及计算结果

几何模型尺寸为200 m×20 m×30 m(长度×宽度×深度).围护体系采用Φ1 000@1 400钻孔灌注桩,桩入土深度为8 m,内置Φ609钢管支撑(壁厚16 mm),支撑水平间距3 m,竖向设6道钢管支撑.根据对称性,取1/4的基坑进行计算.考虑到边界效应,模型坑外土体范围取4倍开挖深度.模型共包括88 000个单元和86 862个节点.选取地表平面(分析平面Ⅰ)和横截面(分析平面Ⅱ)进行变形分析,分析线间隔5 m.几何模型及分析平面见图3.施工完毕后,最大水平侧移δhm为30 mm ,最大地表沉降δvm为20 mm,长边中心Ⅰ-Ⅰ截面墙体和地表的变形曲线见图4.由图4可见,墙体侧移呈复合型,墙顶侧移为最大侧移的0.5倍,最大侧移位置距离地面0.55H,距离地面1.2H以下侧移很小,与图1统计的变形规律基本一致.地表沉降δv呈凹槽形,最大地表沉降发生在距围护墙 0.5H 附近,坑外紧邻墙体处地表沉降为0.65δvm,2H以外沉降很小.

【参考文献】：
期刊论文
[1]“研数据析规律明方向”——中国城市轨道交通发展速度分析与思考[J].   城市轨道交通. 2020(01)
[2]复杂环境下北京地铁车站深基坑变形时空规律研究[J]. 李淑,张顶立,邵运达.  北京交通大学学报. 2019(04)
[3]北京地区典型支护条件下深基坑工程变形特性及机理分析[J]. 彭有宝,马庆迅,王鑫.  工程勘察. 2018(09)
[4]不同围护结构变形模式对坑外深层土体位移场影响的对比分析[J]. 郑刚,邓旭,刘畅,刘庆晨.  岩土工程学报. 2014(02)
[5]北京地区深基坑墙体变形特性研究[J]. 李淑,张顶立,房倩,李志佳.  岩石力学与工程学报. 2012(11)
[6]不同围护结构变形形式的基坑开挖对邻近建筑物的影响对比分析[J]. 郑刚,李志伟.  岩土工程学报. 2012(06)
[7]北京地铁车站深基坑地表变形特性研究[J]. 李淑,张顶立,房倩,卢伟.  岩石力学与工程学报. 2012(01)
[8]地铁深基坑开挖与支承轴力、围护结构变形监测分析[J]. 李运涛,丁前进.  铁道建筑技术. 2011(01)
[9]明挖地铁车站施工中基坑变形及控制[J]. 张润钊.  市政技术. 2010(06)
[10]敏感环境下基坑数值分析中土体本构模型的选择[J]. 徐中华,王卫东.  岩土力学. 2010(01)

博士论文
[1]基于变形控制的北京地铁车站深基坑设计方法研究[D]. 李淑.北京交通大学 2013

硕士论文
[1]钻孔咬合桩受力变形规律及在地铁车站设计施工中的应用研究[D]. 刁伟轶.同济大学 2006



本文编号：2953484