地鐵車站深基坑地表變形特性研究

2022-10-05 11:51:02 字數 912 閱讀 5961

關鍵詞地鐵車站;深基坑;地表變形;因素;特性;

中圖分類號:tv551.4 文獻標識碼:a 文章編號:

引言基坑變形受多種因素的影響,包括:①地質與環境條件,如土層特性、地下水分布、基坑周邊的建築物分布與交通情況等;②設計條件,如基坑形狀、開挖深度、圍護結構、支撐系統、土體加固等;③施工條件,如施工順序與方法、降水、地表超載與施工振動情況、施工週期與基坑暴露時間等。其中地質與環境條件無法選擇,而設計條件和施工條件則為可控因素,因此在基坑的變形控制中尤為重要。

一、地鐵車站變形影響因素

1.1 地質因素

基坑工程的設計和施工與自然條件關係密切,設計與施工必須全面地掌握基坑所處地的工程與水文地質等特點,也是確定支護方法、開挖方法、降水方法和地基加固等設計的基本依據。

在飽和軟黏土中進行基坑開挖,產生的地層位移比砂土和硬質黏土中大很多,當圍護牆體有足夠的插入深度時,最大水平位移出現在坑底附近。在正常情況下,可以保守的認為最大沉降大致與最大水平位移大致相等。在影響基坑變形的內因中,土的變形模量、泊松比和內摩擦角對基坑的變形影響較為顯著,而重度和黏聚力影響較小。

白永學[1]對天津地鐵某車站進行了數值分析和引數研究。研究表明,彈性模量對基坑變形的影響最為顯著,而且牆體最大變形出現的土層的彈性模量改變對牆體變形的影響最大。

1.2 設計因素

影響基坑變形的設計因素包括圍護牆體的剛度及入土深度、支撐的剛度和道數、支撐的位置、預應力水平和被動區的土體加固等。在基坑的開挖過程中,圍護牆體和支撐構件都會發生變形,增加這些構件的剛度有利於降低基坑的地表沉降和牆體的水平位移。clough 和 tsui[2]分析了圍護結構和支撐構件的剛度對基坑最大水平位移的影響。

算例為中等密實的黏土基坑,挖深 9.2 m,採用 4 道錨桿。當牆體的剛度增加為 8 倍時,最大水平位移減小為 60%。

當錨桿的剛度相差 10 倍時,同一牆體的最大水平位移也減小為 60%。

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