地鐵車站砂卵石基坑工程變形特征及其安全等級評價研究.pdf

1、隨著地鐵建設(shè)規(guī)模越來越大，地鐵基坑工程的風(fēng)險和災(zāi)害也越來越多。近年來國內(nèi)外發(fā)生的地鐵基坑工程事故，給人民群眾生命財產(chǎn)安全造成重大影響。了解砂卵石基坑工程變形特征及其開挖對周邊環(huán)境的影響，可以完善砂卵石基坑工程設(shè)計、施工、監(jiān)測等工作，從而確保地鐵砂卵石基坑工程施工安全。
　　本文以長沙市軌道交通1號線一期工程某地鐵車站富水砂卵石基坑工程為背景，針對砂卵石地層高強度、高滲透性以及低粘聚力的力學(xué)特性，考慮砂卵石地層中基坑開挖的特殊性，運

2、用理論分析、現(xiàn)場監(jiān)測和數(shù)值模擬等手段，對砂卵石基坑變形特征及其開挖對周邊環(huán)境的影響進(jìn)行研究分析，主要得出以下結(jié)論:
　　(1) FLAC3D三維計算結(jié)果表明長條形砂卵石基坑同樣具有明顯的三維空間效應(yīng);地下連續(xù)墻最大水平位移較軟土基坑小，但容易出現(xiàn)踢腳破壞;基坑開挖對周邊地表沉降最大影響范圍約為基坑開挖深度的2倍，最大地表沉降位置與墻體的距離約為基坑開挖深度的1/2，與軟土地區(qū)周邊地表沉降曲線相比表現(xiàn)為較陡;基底隆起較軟土基底隆起小

3、，并在距地下連續(xù)墻約2m處出現(xiàn)更大的隆起。
　　(2)二維有限元計算值與實測值對比結(jié)果表明Hardening-soil模型能較準(zhǔn)確的模擬砂卵石基坑變形特征，且其計算結(jié)果與FLAC3D計算結(jié)果基本一致，同時利用均勻設(shè)計與有限元計算相結(jié)合的方法確定了砂卵石地層本構(gòu)模型未知參數(shù)。
　　(3)地下管線豎向位移比水平位移更能反映管線的安全狀態(tài)，地下管線變形趨勢與坑外土體變形趨勢基本一致，地下管線與基坑的安全間距約為基坑開挖深度的1.5

4、倍左右。
　　(4)建筑物與基坑之間相互影響，基坑周邊存在建筑物時，地下連續(xù)墻最大水平位移與周邊地表最大沉降值均增加，但砂卵石地層對建筑物樁基良好的嵌固作用使得基坑開挖對建筑物的影響較小。
　　(5)選取基坑開挖深度、砂卵石層厚度和地下水位高度作為砂卵石安全等級評價指標(biāo)，并利用有限元計算、正交試驗及層次分析相結(jié)合的方法確定以上三個指標(biāo)的權(quán)重。
　　(6)制定了只考慮基坑本體的砂卵石基坑安全等級劃分及評價標(biāo)準(zhǔn)，并建立了砂