熊貓環島奧運支線車站基坑穩定性計算分析報告
1．計算目的
地鐵十號線熊貓環島奧運支線車站基坑在開挖到坑底或接近坑底後出現區域性坍塌。本報告主要計算：在坑邊堆載了部分土方以及管線滲漏的情況下對基坑圍護樁的水平位移以及基坑整體穩定性。
2．關於基坑穩定性判別指標的選取
本次計算根據「基坑圍護樁的水平變形」及「基坑整體穩定性安全係數」這兩項指標做為判別指標。
3．計算原理與計算軟體
採用彈性支點杆系有限單元法。被動土壓力按彈性地基梁考慮，水平基床係數ks按「k」法考慮，水平基床係數取自《熊貓環島站岩土工程勘察報告》。地面荷載按均布超載考慮，取20kpa。
計算軟體採用浙江大學開發的《基坑輔助設計系統》軟體。
4．基坑坑邊堆土情況及引起的附加荷載計算。
見圖1。
圖1：基坑坑邊堆土情況
堆土引起的地面區域性超載計算：
堆土的平均天然重度為18.5kn/m3，鬆散係數取0.8，則堆土引起的地面區域性超載為：
p=18.5×0.8×5m=74kpa。
5．基坑圍護結構體系計算模型
（1）計算模型之一：坑邊不堆土
圖2 計算模型之一：坑邊不堆土
（2）計算模型之二：坑邊堆土，離坑邊14公尺。
圖3 坑邊堆土，堆土離坑邊10公尺
（3）計算模型之三：坑邊堆土，離坑邊距離14公尺
圖4 坑邊堆土，離坑邊距離14公尺
6．土層資訊
由於沿基坑走向地層不具備均勻性和連續性，因此，本次計算根據熊貓環島站岩土工程勘察報告提供的資料進行歸類分析。將基坑開挖涉及到的地層歸納為6個地層組。每個地層組的厚度及物理力學引數詳見圖4。
圖5：地層組及物理力學引數
7．堆土情況下樁身的水平位移及內力計算結果
（1）坑邊不堆土
圖6：坑邊不堆土，開挖到坑底以後圍護樁的水平變形及內力（最大水平位移15.4mm）
（2）坑邊堆土，土離坑邊距離為10公尺。
圖7：坑邊堆土，離坑邊距離為10公尺，開挖到坑底以後的樁身水平位移及內力
（最大水平位移20.1mm）。
（3）坑邊堆土，離坑邊14公尺
圖8：土離坑邊距離為14公尺，開挖到坑底以後的樁身水平位移及內力
（最大水平位移20.0mm）。
8．基坑穩定性安全係數計算
（1）不堆土的情況下基坑穩定性安全係數計算
圖9：不堆土的情況下，基坑穩定性安全係數
（2）基坑南端堆土情況下基坑穩定性安全係數計算
圖10：基坑堆土情況下穩定性安全係數
9．管線滲漏水對基坑穩定性的影響
考慮滲水影響，根據管線與圍護樁的位置關係，管線漏水主要影響第2 地層組，將粘聚力降低80%，內摩擦角度降低50%，土的重度適當提高，按飽和土的重度來考慮，考慮到管線滲漏對第3地層組也有影響，因此，也將第3地層組的粘聚力和內摩擦角適當降低。均降低30%。見圖9。
圖11：考慮管線滲漏影響的土層物理力學引數
圖12：考慮滲漏的影響後，基坑圍護樁水平位移和內力
圖13：考慮滲漏的影響後，基坑穩定性安全係數
上述計算結果初步表明：管線漏水和坑邊堆土都會引起基坑水平變形增大和安全係數降低，但是，管線滲漏對基坑水平變形及基坑安全性的影響更大。
10．多因素共同作用下圍護樁水平變形及內力計算
（1）管線漏水
（2）堆土
（3）第4道支撐不架設
圖14：多因素作用下圍護樁水平變形及內力
由上面計算可知，在多因素共同作用下，圍護樁的水平變形最大值近40mm。
11.計算結果列表
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