西安某地铁车站深基坑围护结构设计及变形规律研究

• 作 者: 郭颖
• 发表日期: 2014年期
• 关键词: 深基坑 围护结构 受力变形 数值模拟 监测

本文以西安地铁3号线某车站深基坑围护工程施工建设为背景，采用理论分析、现场监测和FLAC3D数值模拟相结合的方法，对该深基坑围护结构受力及变形规律进行较系统分析研究。首先分析了基坑工程降水常用方法以及板桩墙结构常用的设计理论、特点及设计方法，进行降水设计，给出了该工程合理的降水方案。同时完成了深基坑不同围护方案的比选论证，提出了车站深基坑一期工程的围护结构的设计方案，对围护桩和钢支撑进行了受力分析计算。根据实际工程地质条件、水文地质条件，在考虑变形主要影响因素及施工工况的基础上，运用FLAC3D软件对基坑开挖过程中围护结构变形规律进行数值模拟分析，得到了该围护结构的受力变形规律及大小，模拟结果表明基坑的受力及变形在控制允许范围内，设计方案合理；同时也表明基坑存在“空间效应”，角隅处桩体的水平位移比基坑中部桩体的水平位移小；钢支撑对基坑变形有明显的限制作用；基坑周边荷载、建筑物基础形式对围护结构的变形有很大影响，直接影响桩体水平位移最大值及最大水平位移的分布。完成了现场监测方案设计和现场监测工作，并对桩身的变形规律及支撑轴力的变化大小进行了分析，监测结果表明其规律与理论计算、数值计算结果比较接近，说明该地铁车站深基坑围护结构变形及受力均满足设计要求，在整个开挖过程中处于稳定状态。研究结果也表明该基坑围护结构设计方案科学合理，监测方案设计正确，现场监测数据可靠。对今后类似工程建设具有一定的参考价值和指导意义。