漫滩地层深基坑稳定性特征机理及支护方案研究

漫滩地层深基坑稳定性特征机理及支护方案研究
王永鹏1，杨双锁1，2，于洋1，刘光宇1
(1.太原理工大学矿业工程学院，山西太原030024；2.重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室，重庆400030)
[摘要]以太原漫难地区某地铁车站施工为例，研究深基坑支护方案的合理性。采用理论分析与有限元相结合的方法，考虑基坑开挖的实际步骤，采用FLAC3”对深基坑开挖的全过程进行数值模拟，分析了深基坑地下连续墙的变形和对周围地表的沉降，得出深基坑采用地下连续墙与内支撑支护形式下基坑变形形式及对周围地表沉降变形特征，从而验证基坑支护设计方案，对太原地铁车站基坑开挖后续设计及施工方案的优化和改进及变形预测都具有重要的参考意义。

内容摘抄：

1工程概况
该工程位于长治路和中心街交叉口，车站沿长治路南北方向布置。车站主体基坑深度为16.89m,长为210.8m,标准段宽度为20m,总建筑面积为12744.58m2,主结构是一个全地下明挖2层岛式车站。上覆顶板覆土厚度为3.5m,底板埋深为17m。

2深基坑开挖数值模拟
2.1深基坑模型的建立
在数值模拟中，计算范围的大小对数值模拟计算结果影响很大。基坑计算区域宽度取基坑的最大宽度20m,开挖深度为17m,长度取26m,基坑开挖影响范围主要取决于开挖的深度、周护结构插入比、支护结构位置和土层特性等因素，从而根据初步计算结果和经验，选取模型尺寸为100m×80m×69m,网格划分原则上是挨着基坑周围较密，远离基坑的较疏，所建模型总共有45360个单元，49321个节点。

３ 深基坑复合支护数值模拟分析
3.1 深基坑位移等值线图
基坑开挖过程坑内土体强度降低，另外坑外施工、超载，使地下连续墙后土体压力增大，坑内土体卸荷而引起坑底土体产生向上的位移，引起地下连续墙在两侧压力差的作用下而产生墙后土体的位移。 图 ３ 为基坑分步开挖并分步支护的竖直位移等值线图，由图 ３ 可知，开挖结束后基坑最大竖直位移值为22.4ｍｍ，在最大允许值 ３０ｍｍ 以内，也没有超出位移监测的报警值 ２６ｍｍ。 基坑开挖稳定且安全，所以基坑支护方案合理。

４ 结语
本文以太原漫滩地区某地铁车站为例，运用ＦＬＡＣ３Ｄ软件对深基坑采用地下连续墙与内支撑复合支护形式下，基坑分部开挖过程进行数值模拟，分析了深基坑的竖直位移、地下连续墙的变形和对周围地表的沉降，通过计算得到以下几点结论。
１）基坑开挖过程中，地下连续墙的最大侧向位移与开挖深度和时间关系密切。 随着基坑的不断开挖，地下连续墙的侧向位移逐渐增大，地下连续墙侧向位移曲线存在多个拐点，并且最终呈现向坑内的 “ 大 肚 状”。 地 下 连 续 墙 最 大 侧 向 位 移 为0.12％ Ｈ，最大侧向位移发生在距基坑 0.53 倍的开挖深度。

（略）

投稿会员：可爱莹