软土地区半盖挖地铁车站立柱参数研究

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近年来,随着城市基础建设的迅猛发展,城市轨道交通建设也蓬勃发展,相应的基坑工程也越来越多、越来越大、越来越深。各种施工工法也逐渐兴起与成熟起来,基坑工程面临的环境复杂程度和施工条件难度也带来了许多新问题。本文基于苏州广济路地铁车站深基坑为工程背景,利用理论计算与有限元模拟的方法,研究了半盖挖法基坑中立柱隆起变形等问题,主要包括以下内容:(1)总结了半盖挖法基坑竖向支承体系中格构柱结构设计的验算方法;对于基坑开挖引起坑内立柱隆起带来的差异沉降,通过混凝土支撑极限弯矩,反推出立柱竖向位移允许值的计算公式。(2)对于变宽度基坑产生的问题,首先分析了基坑开挖引起基底隆起的机理,再利用MIDAS/GTS有限元软件建立二维模型,研究基坑宽度效应对坑底隆起的影响及临时路面板随宽度变化的变形规律。得出:宽深比的不同,坑底隆起形态也是变化的;坑底隆起发生塑性变形时,两侧“双峰”距地连墙距离在3-4m;有限元能较好的模拟基坑开挖对立柱的影响。(3)针对该基坑工程实例,建立三维有限元模型,根据数值模拟计算结果,分析了各个工况下临时路面板随开挖的变形规律,通过实测值与计算值的对比,验证了本文模型的合理性和适用性。在此基础上,变化不同桩基特征参数,分别分析了桩长、桩径及桩间距对临时路面板的影响,得出桩长与桩间距对立柱桩隆起影响较大。(4)通过对典型基坑断面处的现场实测数据进行分析与研究,得出了广济路地铁车站半盖挖基坑工程中地下连续墙水平位移、临时路面板隆沉、地表沉降等基坑工程变形的特征。本文给出的分析方法和相关结论为类似基坑工程的设计与施工提供了一些参考和意见。
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