地铁站基坑围护结构变形规律研究及数值模拟

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1、地铁站基坑围护结构变形规律研究及数值模拟张晓龙ZHANGXiao-long（河南理工大学土木工程学院，焦作454003）（SchoolofCivilEngineering，HenanPolytechnicUniversity，Jiaozuo454003，China）摘要：基于对天津某地铁站基坑监测数据的分析，得到在开挖过程中围护结构的变形规律，并采用大型Plaxis软件对基坑开挖支护进行模拟，将模拟结果与监测结果进行对比，结果表明Plaxis模拟结果在一定程度上能够反应基坑开挖中围护结构变化情况。Abstract：Basedon

2、theanalysisofthefoundationpitmonitoringdataofasubationlaulatetheexcavationsupport.Thesimulationresultsareparedonitoringresults，theresultsshoulationresultscanreacttheexcavationdeformationsituationofretainingstructuretoacertainextent..jyqkonitor；retainingstructure；Plax

3、is中图分类号：[TU745.3]文献标识码：A：1006-4311（2015）25-0098-04简介：张晓龙（1989-），男，河南濮阳人，在读研究生，主要从事地下工程稳定性研究。0引言随着城市建设的发展，日益要求开发城市三维空间。目前各类用途的地下空间已在世界各大中城市得到开发应用，诸如地铁车站、地下停车场、地下街道、地下商场、地下医院等，其中，地铁车站的建设极大缓解了各大中城市地面交通压力，但随着基坑工程规模的扩大，开挖深度的加深，必然会带来一系列的岩土工程问题。其中基坑开挖的稳定性是一个突出问题，而围护结构的变形是影响

4、基坑稳定性重要因素之一。因此，研究围护结构变形规律是控制其变形的前提。李刚[1]根据上海地铁7号线杨高南路车站基坑的监测数据及数值模拟结果，分析了地下连续墙的变形特征；刘新等[2]以黄土地区某地铁车站深基坑工程为例，根据监测结果分析了基坑开挖围护结构的变形规律；杨华伟等[3]以深圳地铁中心公园停车场深基坑工程为例，讨论了基坑开挖监测方案，并结合施工中出现的问题，对现场监测结果进行了分析和总结；刘均红[4]以西安地铁某大型车站深基坑工程为背景，采用现场监测与三维数值模拟相结合的方法，研究了开挖过程中地铁车站深基坑的变形规律。本文拟

5、采用现场监测结合Plaxis模拟开挖支护的方式，来分析基坑围护结构变形规律，并研究Plaxis软件模拟基坑变形的可行性。1工程概况1.1地质概况车站范围内工程地质以杂填土、粘土、粉质粘土、粉土、粉砂等软土为主，含水量丰富。该车站影响范围内地层主要为第四系全新统人工填土层（Qml）、第四系全新统上组陆相冲积层（Q34al）、第四系全新统中组海相沉积层（Q42m）及第四系全新统下组陆相冲积层（Q41al），岩性主要为粉质粘土、粉土。地表普遍分布人工填土层（Qml），土质不均，结构松散，工程性质差。第四系全新统上组陆相冲积层（Q43a

6、l）岩性主要为软塑～可塑状粉质粘土及中密状态粉土，工程性质尚可。第四系全新统中组海相沉积层（Q42m）由软塑～流塑状粉质粘土、中密状态粉土组成，局部分布有流塑状态的淤泥质土，工程性质较差。第四系全新统下组陆相冲积层上部为沼泽相沉积层（Q41h），主要为软塑～可塑状态粉质粘土，该层厚度较小，工程性质较差；下部为河床～河漫滩相沉积层（Q41al），主要为可塑状态粉质粘土，密实状态粉土，该层土土质较好。1.2水文概况施工区域内地下水可细分为：潜水、第一层承压水、第二层承压水。潜水含水层：粉质粘土（4）层、粉土（4）2层、粉土（6）1t

7、层、粉质粘土（6）1层、粉质粘土（6）4层、粉土（6）4t层。根据同一场区抽水试验报告可知；水位标高1.569～1.630m。潜水水位一般年变幅在0.5～1.0m。粉质粘土（7）层属不透水～微透水层，可视为潜水含水层与其下承压含水层的相对隔水层。本含水层水平、垂直向渗透性差异较大，当局部地段夹有粉砂薄层时，其富水性、渗透性相应增大。接受大气降水和地表水入渗补给，地下水具有明显的丰、枯水期变化，丰水期水位上升，枯水期水位下降。年变化幅度约为0.5～1.0m。主要含水介质颗粒较细，水力坡度小，地下水径流十分缓慢。排泄方式主要有蒸发、

8、人工开采和下渗补给下部承压水。第一承压水：含水层为粉土（8）21层、粉土（9）2层、粉砂（9）21层。根据同一场区抽水试验报告可知；水头标高-1.854～-1.941m。粉质粘土（10）1层、粉质粘土（11）1层属不透水～微透水层，可视为承压含水层相对隔水底板。