地铁车站深基坑支护结构变形有限元模拟与监测分析

【摘要】：随着我国大城市地下空间的开发利用,地铁车站深基坑工程的开挖深度与施工难度不断增加。然而深基坑工程是一项比较复杂的岩土工程问题,由于工程地质情况的不确定性和施工因素的多变性,在基坑开挖过程中常常由于土体与支护结构的过大变形而引起工程事故。因此,在基坑支护设计与施工过程中,根据具体情况及时调整设计参数和施工参数,对于保证基坑及周围环境安全非常重要。 本文在研究深基坑变形基本理论和深基坑支护三维有限元模拟理论的基础上,运用ANSYS软件建立了深基坑支护结构的有限元模型,解决了基坑开挖模拟过程中土体初始应力场的模拟方法,提出了钢支撑预应力损失的解决方法,并且以广州地铁三号线永泰车站深基坑工程为背景进行了工程实践。通过三维有限元模拟,研究了地连墙刚度、内支撑刚度、支撑预应力和时空效应等主要因素对于基坑变形的影响,确定了“地下连续墙+内支撑”支护结构的支护参数,提出了基坑开挖与支护的具体方案,通过对基坑监测结果和有限元结果进行分析,总结了深基坑变形的控制措施,目的是为类似的深基坑支护设计和施工提供参考。