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地铁明挖基坑车站围护结构及周边建筑的变形研究

黄永坚  
【摘要】:随着我国城市化的进一步推进,地铁建设如雨后春笋般在国内各大城市兴建,地铁明挖基坑车站不合理开挖会打破周围原有土体的应力平衡,进而造成开挖车站基坑失稳和对邻近建筑产生破坏。本文以大连地铁5号线火车站站明挖车站工程为背景,采用实测数据分析和数值模拟相结合的研究方法,分析了车站基坑桩体水平位移、支撑轴力、周边地表及建物沉降等变形变化特征,主要研究结果如下:(1)基坑开挖初期桩体水平变形曲线类似于悬臂梁,整体表现为倾倒现象,随开挖深度增加变形曲线呈抛物线状,最大变形点随开挖深度的增加呈下移趋势且整个开挖阶段最大变形点位于1/2~2/3基坑深位置;其中桩体最大水平位移为8.3mm、约为基坑开挖深度0.35‰,平均约为0.31‰。(2)在基坑开挖至车站主体施工过程轴力总体呈扩大趋势但均处于安全稳定状态;支撑架设初期轴力增长速率较快,后期速率变缓,在下层支撑拆除后其上层支撑轴力会有小幅增大但很快又趋于平稳。(3)地表断面沉降曲线呈中间大两端小状况,最大沉降位置随基坑开挖深度增加有外延现象,车站施工过程最大沉降发生在距基坑边缘约9m位置,而沉降速率最大发生在没有架设支撑的时候,在每道支撑架设后沉降速率都有所减缓;地表最大沉降值约为基坑开挖深度的0.36‰、平均约为0.34‰,约为桩体最大水平位移1.03倍,平均约为1.0倍。(4)建筑物沉降变形曲线与地表沉降曲线基本一致,最大沉降发生在距基坑边缘9m~12m位置,而在距离基坑边缘50m外沉降量极小、约为1mm。


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