基坑开挖对邻近地铁车站影响因素研究

发表时间:2020/7/24   来源:《建筑实践》2020年3月7期   作者:马聪会
[导读] 在城市地铁运作路线周边开展深基坑建设的情况已经变得极为普遍化,

        摘要:在城市地铁运作路线周边开展深基坑建设的情况已经变得极为普遍化,但是值得特别关注的是,深基坑开挖往往会在一定程度上引发正常运作当中地铁车站以及区间的隧道架构、路基等产生一定程度的变形问题,从而对于车辆行驶的平稳性以及安全性带来了考验。同时,列车行驶的速率相对较快,也往往在很大程度上会对周边的基坑变形带来不可忽视的影响。立足于此,本文将结合某城市的实际运作案例,对于基坑开挖对于紧邻地铁车站所造成的相关影响进行深入的数据解析,从而为城市轨道交通的高品质运作给予一定的参考。
        关键词:基坑开挖;地铁车站;影响因素
        现阶段,伴随着国内科技水准的持续提升,我国的改道交通也正式步入了一个全面发展的关键阶段。在其线路周边的相关地下室建筑的开发项目也在逐年迅速激增,而深基坑进行开挖卸荷,从而将周边的地铁车站区域应力恒定状态严重损坏,应力全面分布引发地铁车站以及隧道的内部应力发生较大的变化。所以基坑建设需要精准判别其对于周边地铁站架构的影响,相关的方案挑选需要充分保障地铁运作安全为核心的条件。
1 项目整体概况
1.1 地质水文基础条件
依据钻探的全面揭示,靠近地铁侧现场内基础断面从上到下土层的次序通常为:粘性填土、中粗砂、砾质粘性土以及风化岩。举例项目场地的地下水类型主要为存在松散沉积物颗粒间孔隙中的地下水与基岩的裂纹水,更多的是以前者为核心。
1.2基坑与周边地铁的位置对应关系介绍
基坑西面区域靠近地铁某个站台的出口以及入口,基坑柏林墙轴线间距地铁车站的基坑柏林墙的边线长度为二点一米,间距出口以及入口的电梯井柏林墙的边线为一点一米,与出口以及入口的柏林墙边线间隔距离大约为一点五米到二点八米之间。出口以及入口通电的架构尺寸为六点六米乘以四点八米的规格,底部在基坑顶部以上约四点八米。基坑和地铁站的整体平面架构图,如下图1所示。

图1 基坑和地铁站的整体平面架构图

2 运算模型整体介绍
第一,地铁车站变形与案例区域土地变形相同的假设。地铁车站的架构硬度通常相比于土体而言,明显更高。所以在实际运作进程中,架构变形不会和土形保持全面的一致,一般是需要低于土地的变形情况。倘若是在变形情况相对较小的条件下,可以认定双方几乎相近,与此同时从保障运作安全层面来解析,如此的假设也是非常客观的。
第二,本文所举案例的具体所在区域的土质,属于典型的饱和性软性黏土有着极为显著的流动特征,不过在相对较小的变形范畴之内,拟定运用线弹性的土体模型,更为便于开展模拟以及运用,整体限元模型如下图2所示。

图2 运算范畴
3 运算结果解析
3.1在地铁站一侧向着变形随两车站间隔距离的变化规律解析
以上述整体介绍的基础模型作为核心依据,变化两个车站之间的间隔距离为X,而在夹层厚度X小于或等于七米的范畴之内,在运作地铁车站的A墙体的变形会受到来自于基础变形极大的影响,变形的整体曲线也极为接近于基础的变形的曲线。而当夹层的厚度大于七米的阶段,在运作车站的A墙体受基础变形的整体影响会相对较小,A墙体变形无限接近于直线趋势。将两个车站之间的间隔距离与A墙体的变形最高值的相关运算结果进行深度解析,便可以有效判别出双方所在的规律。
而通过最终的运算结果可以有效得出,双方相关数都极为接近于一,整体的相互关联性极为凸显。因为A墙体的侧部变形最高值也就是其东部方向车架构侧向变形的最高数值,借助全面的拟合运算可以得出,紧邻地铁车站侧边变形最高数值Y与两个车站X之间的函数关系。
3.2车站纵向变形伴随着两个车站间距变化的整体规律介绍
依据整体运算的结果可以充分得出,其纵向的改变程度相对较小,整体变化的范畴主要作为负零点八到正零点八毫米之间。也就是两个车站之间距离的变化对于车站纵向变形影响整体相对较小。底板和A墙体交汇点的纵向变形数值与两个车站之间的间隔距离关系的解析进程中,可以充分发现,纵向变形并不是越靠近基坑整体的数值就会越高,而通常是在中部距离会达到最高数值。
3.3 车站侧向变形伴随源头变形所改变的规律介绍
在其它基础条件不改变的基础上,将源头纵向变形从原有的零提升到六毫米,地铁车站架构竖向进一步增加零点一毫米。源头纵向变形对车站按机构变形的影响相对较低,以下探究核心为侧向变形所带来的具体作用。借助将实际测量的侧向变形趋势线上变形数值等进行科学比例放大,进而有效探究侧向变形变化对于运作的地铁车站架构变形所造成的影响。通过对于数据展开整体化模拟合算,将曲线通过原点,也就是源头的整体变形数值变为零。从最终的模拟结果来看,其双方展现出了显著的线性关系。
3.4车站纵向变形随着源头改变的整体规律介绍
依据整体的运算结果得出,伴随着源头变形程度的不断加深,纵向变形的线性数值也有了显著化提升,也就是源头变形当中的侧向变形针对于地铁车站纵向变形的整体影响极为凸显,依据实际测量变形中的最终运算结果得出,尽管纵向变形依然相对较低,仅仅占到了实际测量最大变形数值的约十分之一。
结束语:
综上所述,基坑进行开挖运作中,基坑外部土体有向着连续墙最高位移区域运动的显著趋势。特别是当紧邻运作地铁车站的底板明显高于基坑整体的开挖面的时候,在进行开挖运作的进程中,车站的隆起体量也会显著化提升。特别是当紧邻运作地铁车站的底板明显要低于基坑整体开挖面的时候,进行开挖进程中车站隆起量呈现出的是先提升后削减的态势,基坑开挖的整体深度与地铁车站底部标高相对接近的时候,车站底板的隆起量也就随之达到了最高数值。
        参考文献:
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