个人参考文献

第33卷第10期建　筑　结　构2003年10月

深基坑开挖对既有地铁车站影响的计算模式分析

姚燕明　周顺华　陈　力

(同济大学铁道建筑系　上海200331)

[提要]　城市地铁沿线建设不可避免地会遇到深基坑工程问题。针对深基坑开挖对邻近既有地铁车站的影

响,提出一种弹性地基上的板壳有限元计算模型,并通过对即有车站板下结构土体整体变位和单独考虑底板下土压力方案的对比分析,对模型中土压力的作用方式进行了分析。

[关键词]　地下铁道　深基坑　计算模式

Withthedevelopmentofcitysubwayconstruction,theproblemofdeepexcavationnearbyavmetrolinewillbeun2avoidable.Fortheinfluenceofdeepexcavationon

thenearbyexistingsubwaystation,afiniteelementmodeofflatshellonelasticfoundationisproposed.Bythecomparativecalculationoftwoprojectsformact2tingonthemodeisanalyzed.

Keywords:subwaystation;deepfoundationpit;calculation　　一、引言

基坑的开挖,邻的地铁车站。文[1]分析了新的影响,文[2]进行了分析。这里对长条形基坑开挖对既有车站变形和内力的影响提出一种弹性地基上的板壳有限元计算模型,并对模型中土压力的作用方式进行了分析。

二、计算概况与模型

受到城市规划、既有建筑物和道路等限制,新建的换乘地铁车站有时将紧靠既有地铁车站,形成平行换乘,如上海市明珠二期张杨路地铁车站将紧靠既有地铁二号线东方路车站施工,地铁5号线将在人民广场紧靠已运营的地铁1号线车站施工。新建换乘车站深基坑施工一般有两种方案:换乘站深基坑与既有地铁车站共用一道连续墙或两者分开一定距离。文[1]对共用一道连续墙的情况进行了计算,而本文对换乘站基坑与既有车站分开一定距离的情况进行了分析。

计算考虑新建换乘车站基坑离既有地铁车站5m,基坑宽20m,深1415m,围护结构采用1m厚地下连续墙和5道<609钢支撑,既有车站顶板厚017m,楼板厚

014m,底板厚018m,结构与基坑剖面如图1所示。计

土

层

厚度

(m)115116517812714415

3237533824

2212121741

w

c

表1

φ

(°)

2218111622

(%)(kPa)

填土

粉质粘土

淤泥质粉质粘土灰色淤泥质粘土灰色粘土

草黄色粉质粘土

图1　基坑剖面图(m)

出两种计算方案,如图2所示。方案1将既有车站底

板下土体随同车站结构整体变位;方案2单独考虑底板下土压力的作用。

对于连续墙和既有车站底板、楼板、顶板,用四边形4节点平板壳单元模拟,该单元可以视为平面应力单元和平板弯曲单元的组合,其刚度矩阵可以由两者刚度矩阵组合而成[3]。

将结构周围土体视为Winkler弹性地基,弹簧刚度

ki=k0bili

(1)

算取典型的上海软土地基,土体主要物理力学指标如表1所示。

将既有车站结构和基坑围护结构视为Winkler弹性地基上的板壳单元,依据土压力作用模式的不同,提

式中:k0为水平向基床系数;bi,li为第i个弹簧支撑的水平和竖向间距。

当某一点的弹簧弹性反力满足下式时,则在第i步计算时,将该点弹簧释放掉,加上释放荷载Si。

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