复杂边界条件下地铁车站超深基坑开挖方案研究
发布时间：2021-04-17 18:38
在城市轨道交通工程建设过程中,不可避免地会有大量的超深、超大基坑工程紧邻风景名胜区、河道及既有建构筑物等重要风险源。采用有限元分析软件MIDAS/GTS对同期设计、建设的南通轨道交通2号线体育公园站和地块开发项目的基坑开挖方案（合坑开挖、分坑开挖）进行了围护结构变形测算以及周边环境影响分析比选。结合工程自身特点及实际情况,最终确定了综合风险最低的分坑开挖实施方案。
【文章来源】：城市轨道交通研究. 2020,23(07)北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
体育公园站地块平面图
合坑破除方案中围护结构沿基坑周边布置,其中,车站主体的坑中坑单独布设两排短墙,布设方案及围护的部分技术指标如图2所示。基坑竖向设置两道混凝土支撑:第一道混凝土支撑截面为0.9 m×0.9 m,上方局部铺设0.4 m厚栈桥板;第2道混凝土支撑截面为1.1 m×1.1 m。车站主体落低基坑段再增设1道混凝土支撑+2道钢支撑+1道换撑。有铺盖板处设置600 mm×600 mm格构柱,立柱桩为? 1 000 mm钻孔灌注桩,桩长30 m;非铺盖板处设置400 mm×400 mm格构柱,立柱桩为? 800 mm钻孔灌注桩,桩长25 m。合坑破除方案基坑整体安全等级为一级,地面沉降需控制在0.15%H(H为基坑深度)内,围护结构最大水平位移需控制在0.15% H内。3. 2. 1. 2 合坑破除方案数值模型
根据同建基坑及车站几何尺寸的特点,结合基坑开挖施工对临近环境影响范围的现场监测经验,同建基坑深度范围为13.6～26.1 m,东西向最宽处为188.6 m,南北向最宽处为120.0 m。经综合考虑,本模型计算深度取97 m,东西向计算宽度取508 m,南北向计算宽度取480 m。对计算区域内涉及的土体、河道、河堤、基坑围护结构、基坑支护结构、车站结构、合建工程结构均进行了三维精细建模。其中,土体采用实体单元;河堤、地下连续墙、车站的顶/中/底板侧墙、合建结构的顶/中/底板侧墙采用板单元;车站结构中的梁柱、合建结构的梁柱、支护结构中的水平向支撑及围檩等采用梁单元。综合考虑计算精确度,合坑破除方案中模型的单元数量为13.1万个,建立的基坑周边建构筑物、濠河及河道模型如图3所示。具体基坑开挖模拟步骤为:阶段1——建立数字模型,设置初始应力;阶段2——生产合建结构、围护结构,位移清零;阶段3——基坑开挖至首道支撑处,架撑,开挖至第二道支撑处,架撑,开挖至同建坑底,浇筑底板;阶段4——开挖车站部分土体,架撑,直至坑底;阶段5——浇筑车站结构至同建结构处,依次向上浇筑剩余部分结构,拆撑,直至顶板封顶后拆除首道支撑。基坑开挖过程中,对周边环境影响最大的是阶段4,同建围护结构自身变形、内力最大的是阶段5。
【参考文献】：
期刊论文
[1]采用不同支护方案下基坑开挖对周边建筑桩基和地表影响的数值分析[J]. 黄启舒,孟庆生. 湖南交通科技. 2019(03)
[2]复杂环境下深基坑“双坑合一”开挖施工技术[J]. 祝兰兰. 建筑施工. 2019(07)
[3]基坑开挖方式对轨道交通结构变形影响分析[J]. 江智鹏. 铁道工程学报. 2019(06)
[4]城市中心复杂环境下深基坑工程施工关键技术研究[J]. 刘爽,李伟玲,廉恒,张智,邢佳利. 建筑施工. 2018(11)
[5]隔离桩在深基坑开挖保护相邻建筑中的应用[J]. 翟杰群,贾坚,谢小林. 地下空间与工程学报. 2010(01)
本文编号：3143941
【文章来源】：城市轨道交通研究. 2020,23(07)北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
体育公园站地块平面图
合坑破除方案中围护结构沿基坑周边布置,其中,车站主体的坑中坑单独布设两排短墙,布设方案及围护的部分技术指标如图2所示。基坑竖向设置两道混凝土支撑:第一道混凝土支撑截面为0.9 m×0.9 m,上方局部铺设0.4 m厚栈桥板;第2道混凝土支撑截面为1.1 m×1.1 m。车站主体落低基坑段再增设1道混凝土支撑+2道钢支撑+1道换撑。有铺盖板处设置600 mm×600 mm格构柱,立柱桩为? 1 000 mm钻孔灌注桩,桩长30 m;非铺盖板处设置400 mm×400 mm格构柱,立柱桩为? 800 mm钻孔灌注桩,桩长25 m。合坑破除方案基坑整体安全等级为一级,地面沉降需控制在0.15%H(H为基坑深度)内,围护结构最大水平位移需控制在0.15% H内。3. 2. 1. 2 合坑破除方案数值模型
根据同建基坑及车站几何尺寸的特点,结合基坑开挖施工对临近环境影响范围的现场监测经验,同建基坑深度范围为13.6～26.1 m,东西向最宽处为188.6 m,南北向最宽处为120.0 m。经综合考虑,本模型计算深度取97 m,东西向计算宽度取508 m,南北向计算宽度取480 m。对计算区域内涉及的土体、河道、河堤、基坑围护结构、基坑支护结构、车站结构、合建工程结构均进行了三维精细建模。其中,土体采用实体单元;河堤、地下连续墙、车站的顶/中/底板侧墙、合建结构的顶/中/底板侧墙采用板单元;车站结构中的梁柱、合建结构的梁柱、支护结构中的水平向支撑及围檩等采用梁单元。综合考虑计算精确度,合坑破除方案中模型的单元数量为13.1万个,建立的基坑周边建构筑物、濠河及河道模型如图3所示。具体基坑开挖模拟步骤为:阶段1——建立数字模型,设置初始应力;阶段2——生产合建结构、围护结构,位移清零;阶段3——基坑开挖至首道支撑处,架撑,开挖至第二道支撑处,架撑,开挖至同建坑底,浇筑底板;阶段4——开挖车站部分土体,架撑,直至坑底;阶段5——浇筑车站结构至同建结构处,依次向上浇筑剩余部分结构,拆撑,直至顶板封顶后拆除首道支撑。基坑开挖过程中,对周边环境影响最大的是阶段4,同建围护结构自身变形、内力最大的是阶段5。
【参考文献】：
期刊论文
[1]采用不同支护方案下基坑开挖对周边建筑桩基和地表影响的数值分析[J]. 黄启舒,孟庆生. 湖南交通科技. 2019(03)
[2]复杂环境下深基坑“双坑合一”开挖施工技术[J]. 祝兰兰. 建筑施工. 2019(07)
[3]基坑开挖方式对轨道交通结构变形影响分析[J]. 江智鹏. 铁道工程学报. 2019(06)
[4]城市中心复杂环境下深基坑工程施工关键技术研究[J]. 刘爽,李伟玲,廉恒,张智,邢佳利. 建筑施工. 2018(11)
[5]隔离桩在深基坑开挖保护相邻建筑中的应用[J]. 翟杰群,贾坚,谢小林. 地下空间与工程学报. 2010(01)
本文编号：3143941
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