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二十一世纪以来,随着经济建设和城市规模的快速发展,越来越多的城市兴建城市地铁工程,其中标准地下二层车站埋深达20余米,车站深基坑水文和工程地质条件复杂,周边建筑物变形控制要求高。太原市轨道交通2号线一期工程是该市首条轨道交通建设工程,线路沿汾河平行布设,地层属于河流冲积地层,以粉质黏土为主,且地下水位高,补给较快,其水文地质情况与北京、上海等工程经验丰富地区差异较大,缺少施工实例和可靠经验,对该类地层中基坑开挖施工对围护结构及周边环境的变形影响和规律认识不清。本文以太原市轨道交通2号线某车站深基坑工程为实例,结合现场监测、数值模拟和理论分析对基坑开挖施工过程中基坑本身及周边环境变形规律进行研究,结论如下:(1)基坑围护结构变形曲线为“弓”形,最大水平位移为0.09~0.14%H(H为基坑开挖深度),最大变形位置在深度0.55H~0.8H之间;地表沉降曲线为凹槽形,地表沉降最大值为0.106~0.139%H,最大值位置距基坑边缘水平距离约0.22~0.4H;支撑轴力监测值均小于设计值,约为设计值的50%~70%;随开挖深度增加,开挖面土体隆起曲线由“拱形”逐渐变为“梯形”。(2)分层分段法开挖比整体分层法基坑变形小,基坑围护结构水平变形减小6.89%,地表沉降值减小12.67%,基底隆起值基本相同。(3)土体开挖纵向分段长度和竖向分层厚度对基坑变形影响较大。围护结构变形和坑外地表沉降随纵向分段长度增加和竖向分层厚度增加而增大,基底隆起值不受纵向分段长度和竖向分层厚度变化影响。(4)土方超挖对基坑变形影响显著。土方超挖在第三道支撑位置影响最大,第二道支撑位置次之,第一道支撑位置影响有限。(5)支撑施加预加轴力能有效控制基坑变形,随支撑预加轴力增加,围护结构变形和地表沉降明显减小,但速率逐渐变小,100%预加轴力工况比无预加轴力工况围护结构变形减少55.09%,地表沉降减少60.41%。