深基坑施工监测与数值模拟

人 工 填土 层 ３．０ ｌ８．（） １９．０ ２Ｏ
ｌｊ ０．２８
淤 泥 质土 层 ３．１ ｌ ９．０ ｌ９．ＬＩＴＹ
ＡＮＤ Ｃ０ＮＴＲｏＬ
文 章 编 号 ：１０００—０３３Ｘ（２０１６）０６—０１１６－０５
深 基 坑 施 工 监 测 与数 值 模 拟
刘 振 华
（中 铁 十 六 局 集 团 北 京 轨 道 交 通 工 程 建 设 有 限公 司 ，北 京 １０１１００）
摘 要 ：通 过 对广 州 市轨 道 交通 十三 号线 一期 工程 夏 园站 至 南 岗站 区间设 置 的盾 构 井兼轨 排 井深
关 键 词 ：深 基 坑 ；围 护 结 构 ；施 工 监 测 ；轨 道 交 通
中 图分类 号 ：Ｕ４５３．４
文献标 志 码 ：Ｂ
Ｍ ｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ａｎｄ Ｎｕｍ ｅｒｉｃａｌ Ｓｉｍ ｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ Ｄｅｅｐ Ｐｉｔ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ
ＬＩ Ｕ Ｚｈｅｎ—ｈｕａ （Ｃｈｉｎａ Ｒａｉｌｗａｙ １６ Ｂｕｒｅａｕ Ｇｒｏｕｐ Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｍ ｅｔｒｏ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｃｏ． Ｌｔｄ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０１１００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｔｅｒｍ ｓ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ａｎｄ ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｒｅｔａｉｎｉｎｇ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｆｏｒｃｅ ａｎｄ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｄｉｓｐｌａｃｅｍ ｅｎｔ ｏｆ ｄｉａｐｈｒａｇｍ ｗａｌｌ ｆｏｒ ｔｈｅ ｄｅｅｐ ｐｉｔ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｆｉｒｓｔ ｓｔａｇｅ ｏｆ Ｎｏ．１ ３ ｍ ｅｔｒｏ ｌｉｎｅ ｉｎ Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ，ｎａｍ ｅｌｙ ｔｈｅ Ｘｉａｙｕａｎ—Ｎａｎｇａｎｇ ｓｅｃｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｔａｉｎｉｎｇ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｉｔｓ ｉｍｐａｃｔ ｏｎ ｔｈｅ ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇｓ ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ． Ｔｈｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｉｎｔｅｒｎａｌ ｆｏｒｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｔａｉｎｉｎｇ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｄｉｓｐｌａｃｅｍ ｅｎｔ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｐｉｔ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｗ ｅｒｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ，ｗ ｈｉｃｈ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ａ ｂａｓｉｓ ｆｏｒ ｄｅｅｐ ｐｉｔ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｒｅｔａｉｎｉｎｇ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｄｅｓｉｇｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｄｅｅｐ ｐｉｔ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ；ｒｅｔａｉｎｉｎｇ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ； ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｍ ｏｎｉｔｏｒｉｎｇ；ｒａｉｌ ｔｒａｎｓｉｔ
基坑施 工 过程 中的 围护 结构 内力和地 下连 续墙 水 平位 移进 行 实际监 测 和 数值 计 算 分析 ，研 究 了基
坑施 工过 程 围护结 构 受力特征 和 对周 围环 境产 生 的影 响 ，得 出围护 结 构 内力分 布 和基 坑 水平 位 移
变化规 律 ，为 类似 大跨度 基坑 施 工和 围护 结构设 计提 供依 据 。
０ 引 言
１ 工 程概 况
随 着地铁 的广 泛建 设 ，国 内 出现 了大 量 基 坑 工 程 ，且基 坑深 度 和规模 越来 越 大 ，基 坑施 工和 支护 结 构 的设计 问题 越 发重要 ［１ ］。如今 基坑 工程 的设计 ， 大多 数是 根据 理 论 和工 程 经 验 ；但 由于 工 程 地 质 条 件 的多样 性 和不 确定 性 ，以 及计 算 方 法 和 参 数 选 取 没有 统一 标 准 ，经验 设 计 已 难 满 足深 大 基 坑 的设计 要求 ，这 给基 坑 工程 的发 展带来 了许 多 问题 ＿４ ］。随 着计 算 机技 术不 断 进 步 ，各 种 工 程监 测 方 法 日新 月 异 ，推 动 了基 坑 工 程 的信 息 化 施 工 ］。本 文 在 基 坑 施 工进 行过 程 中监 测 基 坑 围 护结 构 变 形 规 律 ，适 时 调 整施 工方 案 ，确保 安全 施工 ；并且 和数 值模 拟 对 比 分 析 ，验证 数值 模拟 和参 数选 取 的可行 性 ，为基 坑设 计 提供 参考 。
本 文的依托工 程 为广 州市 轨 道交 通十 三 号线 一 期工 程夏 园站 至南 岗站 区间设置 的盾 构井兼轨排 井 。
盾 构井 范 围 内管 线较 多 ，重点 管线有 ２条 ，分 别 为 埋深 ７．８１ ｍ 的 Ｏ１ ０００ ｍｍ 混凝 土排 水管 线 和埋 深 １．５５ ｍ 的 Ｏ１ ２００ ｍｍ 混 凝 土 给水 管 线 。其 中， 混 凝土 排水 管线 永 久 改迁 至基 坑 西 北 侧 ，其 余 管 线 均为 临时改 迁 。盾 构 井 周边 房屋 建 筑 较 少 ，北 侧 为 低 层居 民房 ，东 侧 为黄埔 东路 ，交 通繁 忙 。
盾 构 井场地 范 围 内岩土 层主要 物 理力 学指 标如 表 １所 示 。
本盾 构井 处 于珠 江 三 角 洲 冲 积 平原 下 游 地 段 ， 线 路 浅 部 主要 地层 为 海 陆交 互 相 沉积 层 ，因而 地 下 水位 较浅 ；勘察 期 间地 下水 水位 埋深 变化 不大 ，稳定
收 稿 日期 ：２０１５—１１－０５
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ＱＵＡＬＩＴＹ Ｍ ＥＡＳＵＲＥＭ ＥＮＴ ＡＮＤ ＣＯＮＴＲＯＬ
表 １ 盾 构 井 范 围主 要 地 层 组 成 及 物 理 力 学 参数
土 层
厚 度 ， 重 度 粘聚 力／ 摩 擦 角 弹 性模 泊 松 ＣＤＩ （ｋＮ ·ｍ ０） ｋＰａ （。） 量 ／ＭＰａ 比