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随着我国经济的快速发展,城市化进程的加快,地下空间的开发规模也越来越大,进行地下轨道交通建设的城市也越来越多。地下轨道交通的建设是一项系统工程,它包括很多关键技术。其中,基坑工程是地下轨道交通建设的一个重要组成部分,基坑的变形与稳定性是轨道交通工程能否顺利进行的先决条件。
安徽省合肥市近年来开始了地下轨道交通的建设,其中最先开工的是合肥轨道交通1号线试验段。为了对该试验段基坑工程的变形与稳定性进行分析,找出主要影响因素,为后续的相关工程提供经验与指导,本文以合肥轨道交通1号线试验段Ⅰ标为研究对象,对该基坑工程进行了全面的现场监测,分析了基坑的水平位移、竖直位移、地下水位及支撑轴力随着时间及空间的变化规律;采用Geo-Studio软件对该基坑进行了施工过程的数值模拟,并与监测数据进行了对比分析,验证了数值计算的准确性;通过基坑开挖过程的数值模拟,进行了参数的的敏感性分析,分析了黏聚力、内摩擦角及弹性模量对基坑变形的影响。主要结论有:
(1)围护桩水平位移、地表沉降和钢支撑轴力随着基坑开挖深度的增加而增大,但其实测值都小于警戒值,说明围护结构设计比较安全;而放坡段土体深层水平位移则超出了预警值,局部产生了滑塌现象。
(2)运用Geo-Studio软件对放坡段和围护桩段的基坑进行了施工过程的数值模拟,由模拟结果所得的土体深层水平位移和实际监测结果规律类似,具有一定的可比性。对影响基坑变形的土工参数进行了敏感性分析,表明随着黏聚力c、内摩擦角(φ)及弹性模量E的增加,土体的变形减小,三者的影响程度由大到小依次为黏聚力c、弹性模量E和内摩擦角(φ)。
(3)不同工况下的现场监测及数值模拟的结果可用于后续施工的超前预测,为实际工程提供理论依据和指导,并为类似工程的设计、施工和研究积累经验。