深基坑开挖对既有地铁车站结构的影响研究

为研究深基坑开挖对既有车站结构造成的影响,利用Midas GTS NX有限元软件,对基坑开挖过程中既有地铁出入口结构的变形进行分析.研究结果表明:深基坑施工期间,基坑底部及基坑边缘土体有隆起的趋势,在土体变形传递效应的影响下地铁结构产生一定的隆起和水平位移.     

上下同步逆作法深基坑及邻近地铁车站变形分析

以北京上下同步逆作法基坑工程为背景,运用PLAXIS 3D有限元软件对上下同步逆作法基坑施工的全过程进行模拟,研究上下同步逆作法基坑的受力、变形特性及其对邻近地铁车站的影响.结果 表明:上部结构施加的竖向荷载和地下连续墙水平荷载耦合会增大地下连续墙水平位移和弯矩;地下连续墙后有地铁车站存在时,由于其遮蔽作用,地表沉降范围随开挖深度增加基本不变,最大沉降比无地铁车站时大17％;随开挖深度增加,二期立柱的隆起随坑底隆起增大不断增大,而一期立柱则在坑底隆起和上部荷载共同作用下由隆起逐渐转为沉降;地铁结构埋深和距基坑边缘的距离对结构变形量和变形形式影响显著,地铁结构的最大变形与基坑开挖深度近似呈线性正相关.     

上下同步逆作法深基坑及邻近地铁车站变形分析

以北京上下同步逆作法基坑工程为背景,运用PLAXIS 3D有限元软件对上下同步逆作法基坑施工的全过程进行模拟,研究上下同步逆作法基坑的受力、变形特性及其对邻近地铁车站的影响.结果 表明:上部结构施加的竖向荷载和地下连续墙水平荷载耦合会增大地下连续墙水平位移和弯矩;地下连续墙后有地铁车站存在时,由于其遮蔽作用,地表沉降范围随开挖深度增加基本不变,最大沉降比无地铁车站时大17％;随开挖深度增加,二期立柱的隆起随坑底隆起增大不断增大,而一期立柱则在坑底隆起和上部荷载共同作用下由隆起逐渐转为沉降;地铁结构埋深和距基坑边缘的距离对结构变形量和变形形式影响显著,地铁结构的最大变形与基坑开挖深度近似呈线性正相关.     

深基坑施工对紧邻地铁车站安全的影响

由于地铁对经济的拉动效应,地铁沿线及车站附近往往在建或拟建大量高层建筑,其深基坑开挖可能会对紧邻地铁车站的安全运营造成影响。本文以武汉地铁光谷五路站及紧邻的线网中心大厦工程项目为背景,以分析基坑开挖引起的紧邻地铁车站结构的变形和附加应力为目的,使用FLAC 3D有限元软件计算了深基坑施工对紧邻地铁车站新增位移和附加应力的影响,并结合现场监测数据验证了数值计算结果的可靠性。计算结果显示地铁车站的位移主要由基坑开挖产生,而地下室结构的回填修筑对地铁车站结构的位移影响较小;基坑施工所导致的地铁车站的最大水平侧向位移数值结果为1.75 mm,实测结果为1.81 mm;最大竖向隆起量数值结果为0.93 mm,实测结果为1.02 mm;基坑施工诱发紧邻地铁车站结构的最大应力增量可以控制在3.5kPa以内。     

深厚软弱土层地铁车站深基坑施工对既有建筑物影响分析

地铁车站深基坑施工常导致周边建筑物变形过大。基于现场监测数据，研究深厚软弱土层地铁车站深基坑施工对既有建筑物的影响，分析地下连续墙水平变形、土体水平位移和建筑物变形规律。结果表明，地下连续墙水平位移和土体深层水平位移变形曲线呈“鱼腹状”；端头井处墙体和土体水平位移大于标准段；地表变形曲线呈“漏斗状”；地下连续墙施工对建筑物竖向位移影响较小；距离基坑较近处，建筑物变形表现为沉降，距离基坑较远处，建筑物变形表现为隆起，既有建筑物主要表现为向基坑内侧倾斜。     

下穿运营高铁及地铁的交通枢纽深基坑数值分析

某地下综合交通枢纽基坑下穿沪宁城际铁路和已建11号线地铁车站,周围环境复杂,铁路路基和地铁车站结构变形控制要求严格。采用有限差分软件FLAC3D对该深基坑施工过程进行三维数值分析,研究邻近铁路基坑、下穿铁路基坑以及已建地铁车站两侧共墙基坑开挖的引起的基坑围护结构和周围已有结构的变形特性,并采用现场实测数据对理论分析进行验证。通过对比分析计算结果和实测数据可知,铁路路基沉降和隧道隆起量均控制在允许范围内;采用坑内土体加固和加厚地连墙等措施可以有效地控制地连墙变形和邻近铁路路基沉降;已建地铁车站两侧共墙基坑开挖卸荷会导致地铁轨道的隆起,隆起量随共墙基坑卸荷量增加而增加;下穿基坑开挖和上部列车移动荷载共同作用下,铁路路基整体表现为上台。     

深基坑开挖对邻近既有地铁隧道及轨道结构的影响研究

新建基坑工程施工过程中,在确保基坑自身安全的同时,也要控制由于基坑施工引起的土体位移,保证邻近地铁的安全和正常运营。以北京某深基坑工程为例,应用数值模拟方法研究了深基坑开挖施工对既有地铁区间隧道及轨道结构的影响,研究结果表明:受基坑与隧道位置关系影响,基坑开挖对邻近地铁隧道及轨道结构的影响主要以朝向基坑方向的水平位移为主,对轨道几何形位的影响较小;隧道及轨道结构的水平及竖向位移、轨道的轨距及水平变化沿隧道轴线方向呈"一"字形均匀分布,随着施工步序变化的时程曲线呈勺状分布;当基坑侧壁与盾构隧道水平净距l2h(h为基坑开挖深度)时,基坑开挖对邻近地铁隧道及轨道结构的影响较小,可以2h为界限将基坑施工邻域分为强影响区和弱影响区;基坑支护结构采用双排桩时,较单排桩而言可明显降低基坑开挖对地铁隧道及轨道结构的影响,尤其可抑制隧道结构水平位移的发展。     

地铁车站深基坑施工有限元分析

地铁车站深基坑施工涉及复杂土体-结构相互作用问题，例如土体变形、应力分布、支撑结构稳定性等。文中以南方地区某地铁车站项目为依托，应用有限元软件，围绕围护结构水平位移、地表沉降、坑底隆起变形、降水对基坑变形的影响等展开研究。结果表明，开挖1工序下，围护结构水平位移与开挖深度成反比，地连墙顶部水平位移最大为3.1 m，底部水平位移最小。开挖2、3、4工序下，围护结构水平位移随深度的增加先增后减，在地连墙腹部处达到最大。地表沉降曲线呈V形，距基坑边缘约15 m左右处地表沉降量达到最大。     

兰州地铁车站深基坑开挖过程中降水对邻近地下管道的影响

以兰州地铁1号线某车站基坑支护工程为背景,对该车站基坑开挖降水过程中地下管道的位移进行了全面的分析。采用排桩加内撑支护结构对基坑进行支护,考虑了深基坑降水贯穿基坑开挖的全过程,借助有限元软件ADINA建立地铁车站基坑三维有限元分析模型。通过有限元法分析以及实际监测数据,表明车站深基坑开挖及降水对地下管道的位移有显著影响,进而总结了管道的变形规律,为兰州地区地铁车站及类似深基坑设计和施工提供重要的依据。     

地铁枢纽后建车站施工对既有地铁的影响分析

以北京某大型地铁换乘枢纽站工程为背景,运用Midas-GTS软件建立三维数值分析模型模拟新线车站基坑开挖及主体结构施作过程,通过计算得到了后建车站施工对既有运营地铁车站结构及轨道变形的影响,分析表明,施工影响的大小与基坑开挖面距既有车站结构的距离及对称性有关。     

既有地铁车站暗挖扩建施工安全性影响研究

依托某地铁车站站暗挖扩建工程,基于FLAC3D软件建立三维数值分析模型,探讨了浅埋暗挖隧道施工、上覆建筑桩基托换施工、基坑开挖及扩建车站主体施工对该车站结构物、地层的影响规律。研究结果表明:车站竖向变形随深度越深其变形量越大,水平位移沿深度方向呈现"中间大两头小"的分布规律;既有车站单侧开挖扩建会引发轨道产生不对称变形,呈现"远坑侧轨道位移大于近坑侧"的分布规律,应多加防范并控制;基坑开挖阶段不良影响最为突出,应分块开挖施工、及时支护,减少土体扰动,加强结构监测。     

基坑开挖影响邻近地铁车站结构安全的数值模拟

针对某邻近地铁车站的基坑开挖施工,建立了考虑土与结构物作用的三维有限元数值模型,通过对基坑开挖过程的数值模拟分析,研究了地铁车站周围土体和车站墙体、顶板、底板结构的位移与内力变化。结果表明:基坑开挖造成了地铁车站与基坑之间土体向上隆起,引起了车站结构发生水平位移和竖向位移,使得车站结构内部产生次生应力,但在车站结构安全性控制要求允许范围之内。同时,数值模拟与现场监测结果间良好的一致性,亦验证了有限元数值模拟用于地下结构安全性评价中的合理性。     

基坑开挖对临近地铁影响的数值模拟研究

依托地下室基坑开挖工程,采用数值模拟手段,分析基坑开挖对临近地铁隧道和车站的影响。研究结果表明：基坑开挖引起最大变形发生在地表部位,坑底隆起变形较小;基坑开挖导致隧道和车站结合部应力集中,对隧道结构的渗漏水产生不利影响;基坑施工中,应加强监测并进行局部加固处理。     

基坑开挖对邻近既有盾构隧道的影响分析

为研究基坑开挖对既有盾构隧道产生的影响,以某已建地铁周边基坑工程为背景,通过数值模拟的方法对开挖过程中隧道的位移和膨胀变形进行研究,并与现场监测数据进行了对比分析。结果表明:基坑开挖时,两平行隧道中距离基坑较近隧道的位移变形量大于较远隧道的位移变形量; 同一隧道同一监测线上距离基坑越近隧道监测点位移总变形量越大,且隧道整体朝向基坑方向偏移; 同一隧道的同一竖向截面上不同点的位移不同,靠近基坑一侧监测点位移数值大于背向基坑侧的位移数值; 隧道在整体隆起变形趋势下,存在“竖鸭蛋”变形趋势; 纵向隆起位移量随监测点呈抛物线分布并向两边逐渐减小; 数值模拟结果与现场监测结果基本一致,验证了模拟的正确性; 研究成果可为因地铁周边新建建筑引起地铁变形可能发生的危害做出预警,并提出相应防治措施,为待建地铁隧道项目的安全设计和施工提供参考。     

零距离"环抱"形基坑开挖对既有地铁车站轨向变形的影响分析

以上海临港新城某地下空间为背景,研究分析了软土地区既有地铁车站零距离"环抱"水平扩建过程中基坑开挖引起的竖向变形特性.结果表明:由于采用合理的分区分块对称开挖,车站结构的竖向位移明显大于水平位移;底板最大隆起值发生在与开挖基坑紧连的车站端部等轨向变形的独特特征.通过对比分析车站不设桩、抬高区局部设桩、全长设桩3种控制措施方案,验证了工程实践采用的控制地铁车站轨向不均匀变形措施的有效性.计算结果也为此类工程基坑设计、施工方案的进一步优化提供了参考.     

超近距离基坑施工对交叠地铁的影响及响应

随着城市发展,既有地铁车站及隧道结构不可避免地会与邻近新建工程相互影响。针对此问题,本文以北京某邻近地铁6号线车站及区间隧道的超近距离基坑工程实测资料为基础,运用MIDAS/GTS软件建立了三维数值分析模型,对基坑施工进行了全过程动态模拟。通过数值分析和实测分析等手段,研究了既有交叠地铁车站及隧道对超近距离基坑施工的影响及响应。结果表明:由于既有结构刚度大于土体刚度,会影响基坑开挖产生的土体位移场,使既有结构侧土体隆起明显小于无结构侧、隆起减小速度明显大于无结构侧;既有结构的存在同样会影响围护桩的变形,使既有结构侧的桩侧移量小于无结构侧;随着平面内与基坑距离和平面外与基坑竖向距离的变化,既有结构的位移响应会有所不同;平面内与基坑距离和截面刚度变化,既有道床和轨道也会有不同的响应。研究成果可为类似超近距离施工及交叠隧道工程提供参考。     

临近地铁基坑开挖对车站附属结构的影响分析

为了探明基坑开挖对临近地铁车站附属结构的变形影响,文章依托实际工程并运用MIDAS软件建模,建立开挖基坑及车站附属结构的三维整体数值模型,分析在基坑开挖各种工况下,车站附属结构的变形情况。结果表明：基坑开挖对1号口影响非常明显,X方向的位移已超变形预警值,距离控制值也非常接近。建议在施工过程中采取信息化施工,实时监测水平向的位移数据。     

双侧基坑开挖对地铁结构影响分析

相对于单侧开挖,在地铁结构双侧进行基坑开挖,其影响机理十分复杂。文中以某基坑工程为背景,建立了地铁基坑双侧开挖的三维有限元分析模型,分析了不同模拟施工步下地铁结构位移变化规律。通过研究说明,地铁结构主要发生面向基坑一侧的水平位移;车站、出入口及区间隧道三向位移均小于控制标准,结构处于安全状态;由于相对位置关系,车站、出入口受北侧地块基坑开挖影响更为明显,南侧地块基坑开挖对区间隧道影响稍大于北侧地块基坑开挖。研究结论可为类似工程提供一定的借鉴与参考。     

大型基坑近距离开挖对既有地铁车站结构安全影响研究

针对大型基坑开挖对邻近既有地铁车站结构安全的影响,以实际工程为例,采用Midas GTS有限元软件对基坑开挖进行模拟分析,研究了基坑不同开挖阶段时风亭及出入口结构的位移及变化规律,通过与实际监测数据比较得出,模拟结果与实际数据一致,该计算能模拟出施工的变形情况。     

深基坑开挖对邻近地铁车站和隧道变形影响的实测研究

基坑开挖易引起周边地层移动,导致邻近地铁车站和隧道发生不可忽视的结构位移。文章以新城大厦二期基坑工程为例,通过对基坑支护结构及南京地铁二号线奥体东站和奥体东站~兴隆大街站区间隧道的变形监测数据进行分析,详细研究了基坑开挖对临近地铁车站和区间隧道的变形影响,得出了一些对类似工程有益的结论。