摘要
随着人口的增多、经济的发展和现代化进程的加快,人们对便利、快速和高效的交通需求日益增大,地下交通网络的出现是经济和社会发展的必然产物,改变了交通不便和拥堵的问题。地下网络交通的发展必然带来宽大深基坑工程的规模进一步增大,从而对宽大明挖车站深基坑变形规律及其影响因素进行研究,对于安全施工和避免基坑失稳事故的发生具有及其重要的意义。 本文依托珠三角城际广佛环线GFHD-2标四工区DK27+760-DK27+997龙洞站宽大深基坑工程为背景,运用理论分析、数值模拟和监控量测相结合的方法进行变形规律与影响因素的深入研究分析,结论如下: (1)总结了宽大深基坑工程的各种围护结构和内支撑体系形式,并对考虑空间效应的土压力理论进行了分析和推导,分析了围护结构位移、基底隆起、地表沉降和立柱位移的基坑变形机理,研究了各项内容不同状况的变形形式,并对理论变形公式进行了分析和推导。 (2)针对龙洞站宽大深基坑工程,依据工程施工特点进行了施工工况的划分,运用MIDAS/GTS/NX模拟软件对地表沉降、地连墙深层水平位移、地连墙顶水平位移和钢筋混凝土支撑轴力进行了数值模拟,并根据数值模拟结果得出了不同工况条件下相应的变形规律,地表沉降的变形曲线随距宽大深基坑边缘距离呈开口向上的“抛物线型”分布,地连墙深层水平位移随深度呈现“两边小、中间大”的“弓型”分布,地连墙顶水平位移逐渐增大,支撑轴力呈现“上下波动型”增长,与理论分析相符。 (3)针对龙洞站宽大深基坑工程的大小形状和设计因素确定对应的监测方案,并对该宽大深基坑工程进行现场监控量测,通过对监测数据进行整理分析,得到了不同工况条件下相应的变化规律与模拟结果相同,且开挖到基坑底部,达到最大变化量时,均未超过监测预警值,基坑处于安全稳定状态。并通过监测值和模拟值的拟合对比,验证变形规律的真实可靠性,并且符合理论分析的规律,证明了研究的科学性。 (4)针对宽大深基坑的特点,运用MIDAS/GTS/NX模拟软件,分别从地连墙厚度、地连墙埋入深度、宽大深基坑土体开挖施工工序三个因素进行模拟研究分析,得到在一定范围内,随着地连墙厚度和埋入深度的增加,使宽大深基坑支护体系变形减小,但影响效果逐渐变小;优化宽大深基坑土体开挖施工工序,对宽大明挖车站深基坑支护体系的变形影响显著。为类似宽大深基坑工程的变形控制提供参考。