某高层建筑基坑对苏州轨道交通1号线工程的影响分析_伍永飞
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苏州轨道交通1号线深基坑围护结构设计的思考
图 1 围护 结构剖面
支撑系统 均选用了内支撑体 系[1] 572, 其 中第 1 道 支撑基 本上 选用混凝土支撑以加强整个围护体系的 整体稳定 性, 其 它支撑均以钢支 撑为 主。由于 较多 的车站 围护 结构与 主体 结构 选用了复合式构造或设计为临时结构, 为保证 附加防水 层的 连续, 第 3 道支撑拆除前采用了换撑方式。
星塘街站、钟南街站
< 1000、 < 1200 < 1200
< 1000
注: b 为地下墙墙厚。
临时 结构
临时 结构临时 结构 Nhomakorabea图 2 复合式结构计算图式
4 现场实施过程概述
4. 1 各种围护方案的使用效果
4. 1. 1 地下连续墙 总的来说, 地 下 连续 墙 整体 刚 度大, 挡土、止水 效 果较
2. 3 工程地质评价
总的来说, 1 号线沿线的地层分布较稳定, 对深基坑工程 影响较大、影响围护结构方案选择的主 要为 ¼层 饱和粉土夹 粉质粘土、粉砂( B 层砂) 及 ½ 层饱和 含水流塑 ~ 软塑 的粉质 粘土层。上 述土层主要分布在基坑的中下部 ( 两 层车站的站 台层及以下) ; 其中 ¼层土透水性强, 在 动水压力 下易发生流 砂现象; ½ 层 土较为 软弱, 且经过 扰动后 明显降 低强度。各 土层埋置深度与车站的竖向关系参见图 1。
的选用及围护结构的入土比的规定均做出了有益的尝试, 为后续工程设计提出了建议。
关键词: 苏州地铁站; 深基坑; 围护结构
中图分类号: U231
文献标识码: A
文章编号: 1672) 1144( 2010) 04 ) 0166) 03
Design Idea for Deep Excavation Bracing Structure in No. 1 Line of Suzhou Trace Transport
某高层建筑基坑对苏州1号线工程的影响
某高层建筑基坑对苏州１号线工程的影响摘要：拟建的苏州某高层建筑基坑距离在建的苏州市轨道交通１号线某地铁车站及相邻地铁区间较近，为了明确该基坑施工作业对轨道交通工程的影响大小，需要展开技术分析。
本文采用ＭＩＤＡＳ／ＧＴＳ软件进行建模分析，在区间、车站及周边建筑等环境下，模拟了基坑开挖、支撑架设到结构回筑的施工全过程，进行静力非线性全过程分析，结果表明，采取相关保护措施后基坑正常实施对地铁车站和区间的影响在安全可控范围内。
关键词：超高层基坑地铁车站地铁区间ＧＴＳ１高层建筑基坑工程概况拟建工程为集办公和商业为一体的超高层建筑，主楼高度１８６ｍ，裙楼高度２８．２ｍ，拟采用桩筏基础，基坑开挖深度在１７．０～１９．５ｍ左右，局部深坑为２３．７５ｍ，开挖平面尺寸７９．５５ｍ×９４．５ｍ，基坑变形控制保护等级为一级，地面最大沉降量≤０．１％Ｈ，围护墙最大水平位移≤０．１４％Ｈ（Ｈ为基坑开挖深度），且≤３０ｍｍ。
其中，北侧地下墙位移控制按照地铁保护要求，不大于２０ｍｍ。
高层建筑的基坑为规则矩形，采用的１０００厚地连墙＋３道混凝土内支撑体系，同时对西侧和北侧基坑地墙两侧进行了搅拌桩加固，在区间和基坑之间布置一排隔离桩，隔离桩距离高层建筑基坑地墙３．９ｍ，采用Φ７００＠１０００的灌注桩。
２轨道交通１号线的相关工程概况地铁站为地下双层岛式车站。
结构顶板覆土埋深３．０ｍ，车站结构底板埋深约１６ｍ，座落在粉土和粉质粘土层，地下水位埋深约０．５ｍ。
车站外包总长度５７３．２ｍ（净长５７０ｍ），站本体外包总宽２０．３ｍ（净宽１７．３ｍ），外扩通道范围外包总宽为３３．２ｍ（含外扩通道）。
端头井宽２６．３ｍ，东、西侧端头井均为始发接收井。
车站主体采用现浇钢筋砼双层双跨及三跨箱形框架结构；外扩通道路地下二层采用现浇钢筋砼双跨及三跨箱形框架结构，外扩通道地下一层采用现浇钢筋砼四跨及五跨箱形框架结构。
车站两端区间隧道采用盾构工法施工。
苏州市轨道交通1号线开发利益影响范围研究
摘 要 ： 研 究 轨 道 交 通 对 沿 线 房 地 产 的 影 响 范 围 ， 现有 的 影 响 范 围 理 论 模 型 的 基 础 上 ， 用 广 义 为 在 采
出行 成 本 表 达 可 达 性 ， 加 入 相 应 接 驳 方 式 来 完 善 出 行 全 过 程 ， 此 建 立 了修 正 的 模 型 ． 过 对 苏 并 由 通 州 市 轨 道 交 通 １ 线 的 实证 研 究 ， 到 影 响 范 围 的 计 算 结 果 ， 与 沿 线 房 地 产 的 特 征 价 格 半 对 数 号 得 并 模 型计 算 结 果 进行 对 比 ， 印证 了 修 正 模 型 的 可 靠 性 ． 时 得 出相 关 推 论 ： 道 交 通 沿 线 的 开 发 利 益 同 轨 影 响 范 围 随着 轨 道 站 点距 中心 区域 的可 达性 之 变 化 而 变 化 ， 站越 远离 市 中心 ， 影 响 范 围就 越 大 ． 车 其 关 键 词 ： 市 轨 道 交 通 ； 响 范 围 ； 义交 通成 本 ； 征 价 格 模 型 ； 地 产 城 影 广 特 房
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图 １ 城 市 轨 道 交 通 开发 利 益 影 响 范 围 计 算 模 型 示 意 图
收 稿 日期 ：Ｏ ２ 为 出行 终 点 ， 来 了较 大 的误 差 ； ３ 上 带 （）
陈 依 仪 （ ９ ７ ： ， 士 生 ， 要 研 究 领 域 为 交 通 规 划 、 通 控 制 与 管 理 １ ８ 一）女 硕 主 交
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苏州轨道交通1号线工程影响技术评估报告
271地块基坑工程对苏州轨道交通1号线工程影响技术评估报告2011年1月目录1研究背景 (1)2研究依据 (1)2.12.1管理性文件 (1)2.22.2技术评估合同 (1)2.32.3工程设计相关成果及依据文件 (1)3工程水文地质 (2)3.1工程地质概况 (2)3.2水文地质概况 (4)3.2.1地表水 (4)3.2.2潜水 (4)3.2.3微承压水 (5)3.2.4承压水 (5)3.2.5地下水、土对建筑材料腐蚀性 (5)3.3不良地质作用 (6)3.4有关土质参数 (6)4271号地块基坑围护方案与地铁车站结构 (8)4.1围护方案 (10)4.1.1围护方案 (10)4.1.2施工工序 (12)4.2地铁车站结构 (13)5271号地块基坑对轨道交通1号线影响评估 (16)5.1计算内容和工况 (16)5.1.1计算工况 (16)5.1.2计算内容 (16)5.2地质断面选取 (16)5.3计算分析及主要步骤 (19)5.4计算模型及参数 (23)5.4.1计算软件的选取 (23)5.4.2本构关系及参数 (25)5.5有限元模型及边界条件 (27)5.6计算成果及分析 (36)5.7结论 (46)6基坑施工风险及对工程的施工要求 (47)6.1对影响风险因素的分析识别 (47)6.1.1基坑施工对地铁结构安全的影响 (47)6.1.2基坑施工对地铁结构安全影响的危险因素分析 (47)6.2基坑工程对施工的要求 (50)7控制目标的确定及对271地块基坑工程的建议 (52)7.1围护结构位移控制目标的确定 (52)7.1.1地铁安全保护区及保护指标 (52)7.1.2监测目标的确定 (53)7.2对271地块基坑工程的建议 (53)271地块基坑工程对苏州轨道交通1号线工程影响技术评估报告1研究背景271地块项目北侧紧临轨道交通1号线。
基坑的开挖、支护等过程会改变土体应力状态，引发建筑的位移和内力变化。
轨道交通多车站基坑同期施工动态风险管理
* 收稿日期： 2010-04-09（ 修改稿） 作者简介： 王 飞（ 1985-） ，男，山西原平人，博士研究生，主要从事隧道及地下建筑工程领域的科研工作。 E-mail： wangfei0602@ 126． com 资助项目： 国家自然科学基金项目（ 50879058） ； 苏州轨道交通有限公司资助项目
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某高层建筑基坑对苏州轨道交通1号线工程的影响分析
ｐ ｒｕｅ ｈ Ｉ Ｓ Ｇ Ｓｆｒ ｄｌ ｇａａｙｉ ｏ ｓ ｅｉｇｔｅｔｎ ｅ， ｈ ａｉ 。 ｈ ｕｒｕ ｄｎ ｕｌｉｇ ｎ ｔｅ ｎ ｉ ｎ ｅ ｓｓｔｅＭ ＤＡ ／ Ｔ ｅｉ ｎ ｌｓ ．Ｃ ｎ ｉ ｒ ｕ ｎ ｌ ｔｅｓ ｔ ｎ ｔｅ ｒｏ ｎ ｉｇｂ ｉ ｎ ｓａｄｏｈ ｒ ｖｒ — ｏ ｍｏ ｎ ｓ ｄ ｎ ｈ ｔ ｏ ｓ ｄ ｅ ｏ
筑 ㈣
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１ 高层建 筑基 坑工 程概 况
拟 建工程为集 办公和商业 为一体的超高层建 筑 ， 主楼高度 １ ６ 裙楼 高 度 ２ ．ｍ， 采 用 桩 筏 基 础 ， 坑 开 挖 深 度 在 ８ ｍ， ８２ 拟 基 １． ～ １． ｍ 左 右 ， 部 深 坑 为 ２． ５ 开 挖 平 面 尺 寸 ７０ ９５ 局 ３ ７ ｍ， ７ ．５ ． ｍ， ９ ５ ｍＸ９ ５ 基坑变形控制 保护 等级为一 级 ， 面最 大沉 ４ 地 降量≤０ １ Ｈ， ． 围护墙最 大水平位移≤Ｏ １ Ｙ Ｈ（ 为基坑开 ．４ ｏ Ｈ 挖 深度）且 ≤３ ｒｍ。其 中， ， ０ｎ 北侧 地下 墙位 移控制 按照地 铁保 护 要 求 ， 大 于 ２ ｍｍ。 不 ０ 高层建筑的基坑 为规 则矩 形 ， 采用 的 １ ０ 地 连墙 ＋３ ０ ０厚 道 混凝 土内支撑体系 ， 同时对西侧和北侧基坑地墙两侧进行 了 搅 拌桩加固 ， 区间和基坑 之 间布置一排 隔离桩 ， 离桩距离 在 隔 高层建筑基坑地墙 ３ ９ 采用 ７ Ｏ ０ ０的灌注桩 。 ．ｍ， Ｏ ＠１ ０
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Ｋ ｅ ｗｏ ｄｓ Ｈ ｉ 一 ｒｓ ｕｌ ｉｇ ｆｕ ｄ ｔ ｎ ｐｔ Ｍ ｅｒ ｔ ｔ ｎ Ｍ ｅｒ ｕ ｎ ｌ ＧＴＳ ｙ ｒ ： ｉｅｂ ｉ ｎ ｏ ｎ ａｉ ｉ ｄ ｏ ｔｏ ｓａ ｉ ｏ ｔｏ ｔ ｎ ｅ
１ 高层建 筑基 坑工 程概 况
拟 建工程为集 办公和商业 为一体的超高层建 筑 ， 主楼高度 １ ６ 裙楼 高 度 ２ ．ｍ， 采 用 桩 筏 基 础 ， 坑 开 挖 深 度 在 ８ ｍ， ８２ 拟 基 １． ～ １． ｍ 左 右 ， 部 深 坑 为 ２． ５ 开 挖 平 面 尺 寸 ７０ ９５ 局 ３ ７ ｍ， ７ ．５ ． ｍ， ９ ５ ｍＸ９ ５ 基坑变形控制 保护 等级为一 级 ， 面最 大沉 ４ 地 降量≤０ １ Ｈ， ． 围护墙最 大水平位移≤Ｏ １ Ｙ Ｈ（ 为基坑开 ．４ ｏ Ｈ 挖 深度）且 ≤３ ｒｍ。其 中， ， ０ｎ 北侧 地下 墙位 移控制 按照地 铁保 护 要 求 ， 大 于 ２ ｍｍ。 不 ０ 高层建筑的基坑 为规 则矩 形 ， 采用 的 １ ０ 地 连墙 ＋３ ０ ０厚 道 混凝 土内支撑体系 ， 同时对西侧和北侧基坑地墙两侧进行 了 搅 拌桩加固 ， 区间和基坑 之 间布置一排 隔离桩 ， 离桩距离 在 隔 高层建筑基坑地墙 ３ ９ 采用 ７ Ｏ ０ ０的灌注桩 。 ．ｍ， Ｏ ＠１ ０
Ｗ ｕ Ｙｏ ｇ ｅ ｎ ｆｉ
基坑施工对紧邻地铁结构影响分析
基坑施工对紧邻地铁结构影响分析摘要：以苏州市博览中心的三期基坑紧邻已运营的地铁1号线区间隧道为背景，分别采用Flac3D有限差分法和Abaqus有限单元法，对基坑施工的全过程进行动态模拟和比较分析了隧道周边侧土体加固及基坑支护刚度加强对区间隧道的影响，根据分析结果探讨减少基坑开挖对紧邻区间隧道影响的控制措施，以保证地铁的正常运营，为类似工程设计与施工提供借鉴和参考。
关键词：基坑施工；紧邻地铁；结构施工随着我国的经济发展和社会进步，城市轨道交通越来越成为人们不可或缺的交通工具，同时，地铁周边房地产的开发越来越发达，这些工程在建设过程中开挖基坑势必造成周边地层的应力释放和重分布，从而导致地铁结构产生位移等影响地铁功能和威胁地铁安全的问题，而地铁车站和区间隧道结构是对变形要求极为严格的地下结构物，特别是已运营的地铁线路对于变形要求更为严格，根据苏州市轨道公司要求，苏州市轨道交通暂执行保护标准如下：结构最大位移不能超过10mm，隧道变形曲线的曲率半径R≥15000m，相对弯曲≤1/2500。
因此，对临近的基坑施工所造成的地铁结构产生的影响进行分析研究，并提出相应的预防和控制措施具有很重要的工程实际意义。
本文以苏州市博览中心三期基坑紧邻已建成的地铁1号线地铁结构作为背景，分别采用Flac3D有限差分法和Abaqus有限单元法，对基坑施工的全过程进行动态模拟和比较分析了隧道周边侧土体加固及基坑支护刚度加强对区间隧道的影响，研究基坑工程施工对紧邻地铁结构的影响，探讨深基坑工程施工对紧邻地铁结构影响的控制措施，为类似工程提供参考。
1工程概况苏州博览中心三期位于苏州工业园区金鸡湖畔，基坑平面面积约为33330平方米，周长总延长约730米。
地下室基础底板板厚600mm，承台高度1100～2000mm，考虑200mm的垫层厚度，基坑开挖深度为9.95米～11.35米。
围护结构形式采用钻孔灌注桩（局部800mm地下连续墙）+两道混凝土支撑的形式。
苏州轨道交通1号线深基坑围护结构设计的思考
１ １ 号线深基坑工程概况
苏 州 市 轨道 交 通 １ 线是 一 条 东 西 走 向线 路 ， 点 位 于 号 起
区的钟南街 ； 线路全长 ２ ．３ ｍ， ５ ７９ｋ 全部 为地下线 。全线共设 车站 ２ ４座 ， 均为地下站 。除出入段线 区间 、 华池街站一星 湖 街站采用明挖法施工外 ， 其它 区间均 为盾构 区间。１ 号线深
第 ８ 卷第 ４ 期
２０ １ ０年 ８月
水 利与建 筑工 程学 报
ｎ ａｅ ｓｕ ｃ ｓ ａ ｄ Ａｒｈ ｔｃｕ ａ ｆＷ ｌｒＲｅｏ ｒ ｅ ｎ ｃ ｉｅ ｔｒｌ
Ｖ０ ． ｏ ４ １８Ｎ ． ｕ ｇ．， ０１ ２ ０
苏 州轨 道 交通 １ 线 深 基 坑 围护 结构 设 计 的 思 考 号
Ｄｅ ｉ ｎ ｄ ａ ｆ ｒ Ｄｅ ｐ Ｅｘ ａｖ ｔｏ ａ ｉ ｇ Ｓ ｒ ｃ ｕ ｅ ｉ ｓｇ Ｉ ｅ ｏ ｅ ｃ ａ ｉ ｎ Ｂｒ ｃ ｎ ｔ ｕ ｔ ｒ ｎ Ｎｏ． ｎ ｆ Ｓ ｈ ｕ Ｔｒ ｃ ａ ｓ ｏ ｔ １ Ｌｉ ｅ ｏ ｕｚ ｏ ａ ｅ Ｔｒ ｎ ｐ ｒ
ＺＨＯＵ ａ ． ｕ Ｘｉｏ ｈ ａ
（ ｈｎ ａｗ ｙ４ｈＳｒ ｙａｄＤ ｓ ｎＩ ｔ ｔ ＧｏｐＣ ． ＣｉａＲ ｉ ａ ｔ ｕ ｅ ｎ ｅｇ ｓｔｅ ｒ ｏ ， ｌ ｖ ｉ ｎｉ ｕ ｕ
． ｕ ｎ ｕｅ ４０６ ，Ｃ ｎ ） ，Ｗ ｌ ，Ｈ ｂｉ ３０ ３ ｈ ａ ￣ ｉ
ｐｏｅｔｓｉｔ ｄ ｃｄｉ ｅａ ． ｈ ｄ ａｔ ｅ ｎ ｉ ｄａ ｔ ｅ ｅ ｅａ ｐｉ ｔ ｎｏ ｒｃ ｔ ｃ ｒｓ ｏ ｅｐｅ ｃｖｔ ｎ ｒ ｅ ｒ ｕ ｅ ｄ ｔｉ Ｔ ｅａｖ ｎａ ｓ ｄｄｓ ｖｎａ ｓａ ｗ ｌａ ｔ ｐ ｌ ａｉ ｆ ａ ｅｓ ｔ ｅ ｒ ｅ ａａ ｏ ｊ ｉ ｎｏ ｎ ｌ ｇ ａ ａ ｇ ｓ ｔ ｈ ｓ ｃ ｏ ｂ ｕ ｒ ｕ ｆ ｄ ｘ ｉ
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由 于 篇 幅 的 限 制 ，以 下 主 要 显 示 模 型 整 体 、高 层 建 筑 基 坑 、 地铁结构、地铁车站、区间 Ｙ 向（垂直于 地 铁 轨 行 方 向）位 移、Ｚ 向（竖向）位移。（均以开挖到 裙 房 坑 底 即 开 挖 至 １７ｍ 为 准，余 同）
模型整体位移如下：
车站和区间的 Ｙ 向位移（最大位移在区间结构处，为６ｍｍ） 地铁车站和区间 Ｚ向位移（最大位移在区间处，为－５ｍｍ）
摘 要 ：拟 建 的 苏 州 某 高 层 建 筑 基 坑 距 离 在 建 的 苏 州 市 轨 道 交 通 １ 号 线 某 地 铁 车 站 及 相 邻 地 铁 区 间 较 近 ，为 了 明 确 该 基 坑 施 工 作 业对轨道交通工程的影响大小，需要展开技术分析。本文采用 ＭＩＤＡＳ／ＧＴＳ软件进行建 模 分 析，在 区 间、车 站 及 周 边 建 筑 等 环 境 下，模拟了基坑开挖、支撑架设到结构回筑的施工全过程，进行静力非线性 全 过 程 分 析，结 果 表 明，采 取 相 关 保 护 措 施 后 基 坑 正 常 实施对地铁车站和区间的影响在安全可控范围内。 关 键 词 ：超 高 层 基 坑 地 铁 车 站 地 铁 区 间 ＧＴＳ 中 图 分 类 号 ：ＴＵ４ 文 献 标 识 码 ：Ｂ 文 章 编 号 ：１００４－６１３５（２０１１）０２－００８２－０４
端头井宽２６．３ｍ，东、西 侧 端 头 井 均 为 始 发 接 收 井。 车 站 主 体 采 用 现 浇 钢 筋 砼 双 层 双 跨 及 三 跨 箱 形 框 架 结 构 ；外 扩 通 道 路 地 下 二 层 采 用 现 浇 钢 筋 砼 双 跨 及 三 跨 箱 形 框 架 结 构 ，外 扩 通 道地下一层采用现浇钢筋砼四跨及五跨箱形框架结构。车站 两端区间隧道 采 用 盾 构 工 法 施 工。 车 站 主 体 采 用 ０．８ｍ 厚 地 下连续墙或 Φ８５０ＳＭＷ 工 法 桩 围 护 结 构 形 式 ，明 挖 顺 作 法 施 工 ；车 站 设 计 为 全 包 防 水 。
地铁站结构横剖面图
２０１１年０２期 总第１５２期
伍永飞·某高层建筑基坑对苏州轨道交通１号线工程的影响分析
·８ ３·
３ 高 层 建 筑 基 坑 与 轨 道 交 通 １ 号 线 的 关 系
高层建筑基坑与轨道交通１号线之间的平面关系 高层建筑基坑与 地 铁 站 围 护 地 墙 距 离 约 １２．５５ｍ，与 盾 构 区 间 的 距 离 约 为 １３．５ｍ，如 下 图 所 示 ：
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ Ｐｌａｎｎｉｎｇ ｈｉｇｈ－ｒｉｓｅ ｂｕｉｌｄｉｎｇ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｐｉｔ ｉｎ Ｓｕｚｈｏｕ ｉｓ ｎｅａｒ ｔｈｅ ｍｅｔｒｏ ｓｔａｔｉｏｎ ａｎｄ ａｄｊａｃｅｎｔ ｔｕｎｎｅｌ ｏｆ Ｓｕｚｈｏｕ ｒａｉｌ ｔｒａｎ－
ｓｉｔ ｌｉｎｅ １．Ｔｏ ｄｅｆｉｎｉｔｅ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｔｏ ｔｈｅ ｒａｉｌ ｔｒａｎｓｉｔ ｐｒｏｊｅｃｔ，ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ｉｓ ｎｅｅｄｅｄ．Ｔｈｉｓ ｐａ－ ｐｅｒ ｕｓｅｓ ｔｈｅ ＭＩＤＡＳ／ＧＴＳ ｆｏｒ ｍｏｄｅｌｉｎｇ ａｎａｌｙｓｉｓ．Ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ ｔｈｅ ｔｕｎｎｅｌ，ｔｈｅ ｓｔａｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇ ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｅｎｖｉｒｏｎ－ ｍｅｎｔ，ｔｈｅ ｗｈｏｌｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｉｓ ｍｏｄｅｌｅｄ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｐｉｔ ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ ａｎｄ ｂｒａｃｉｎｇ ｐｏｕｒｉｎｇ ａｎｄ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，
根 据 上 述 计 算 设 置 对 模 型 进 行 非 线 性 全 过 程 分 析 ，结 果 表 明基坑开挖到底 至 １７ｍ 时 基 坑 位 移 达 到 了 最 大 值，待 浇 筑 基 坑１７ｍ 处底板（即裙 房 底 板 ）后 继 续 开 挖，基 坑 的 位 移 已 经 稳 定 ，因 此 计 算 结 果 以 开 挖 到 裙 房 坑 底 为 主 要 显 示 结 果 。
Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ ｔｈｅ Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｆｏｒ ａ Ｈｉｇｈ－ｒｉｓｅ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ Ｐｉｔ ｔｏ Ｓｕｚｈｏｕ Ｒａｉｌ Ｔｒａｎｓｉｔ Ｌｉｎｅ １ Ｐｒｏｊｅｃｔ
Ｗｕ Ｙｏｎｇｆｅｉ （Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｕｒｂａｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｄｅｓｉｇｎ ＆ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｃｏ．，Ｌｔｄ ２００２３３）
车 站 地 墙 位 移 （最 大 竖 向 位 移 －４．３ｍｍ）
１９．４ ５．８１ ３１．１
１４．１
④ －４ 粉 土
９
１９．７ 关 计 算 参 数 选 取
２０１１年０２期 总第１５２期
伍永飞·某高层建筑基坑对苏州轨道交通１号线工程的影响分析
·８ ４·
本次计算主要考虑的相关计算参数如下表所示：
相关参数
设置情况
内磨擦角 φｋ（°）
① 素填土
２
１９．０ ４．５２ ２２．２
１１．８
② －１ 粘 土
２．９ １９．８ ６．８０ ４２．４
１４．８
② －２ 粉 质 粘 土 ３．９ １９．３ ５．８０ ２９．０
１４．４
③ －１ 粉 质 粘 土 ６．２ １８．９ ４．８４ ２４．３
１２．８
结 构 整 体 模 型 （不 含 土 体 ） 本次评 估 分 析 选 取 三 维 隧 道 与 岩 土 软 件 ＭＩＤＡＳ／ＧＴＳ Ｖ２．５０ 进 行 。 ４．２ 地 质 断 面 选 取 综合考虑计 算 范 围 内 的 地 质 资 料 后 ，选 取 的 地 层 断 面 如 下：
地铁车站和区间与高层建筑基坑剖面图
荷载情况 主要考虑土体和结构自重、酒店荷载、地面超载
约束条件
土体边界用一般 支 承 条 件，围 护 结 构 南 侧 采 用 对 称 约束条件
４．５ 计 算 结 果 由 于 基 坑 开 挖 导 致 基 坑 周 边 及 坑 底 土 体 卸 载 ，地 应 力 释 放
而 重 新 分 布 ，基 坑 底 部 隆 起 ，围 护 结 构 向 坑 内 发 生 侧 向 位 移 ，引 起 区 间 和 站 发 生 侧 移 ，导 致 车 站 结 构 和 区 间 管 片 内 力 也 发 生 变 化。
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｈｉｇｈ－ｒｉｓｅ ｂｕｉｌｄｉｎｇ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｐｉｔ Ｍｅｔｒｏ ｓｔａｔｉｏｎ Ｍｅｔｒｏ ｔｕｎｎｅｌ ＧＴＳ
１ 高 层 建 筑 基 坑 工 程 概 况
拟 建 工 程 为 集 办 公 和 商 业 为 一 体 的 超 高 层 建 筑 ，主 楼 高 度 １８６ｍ，裙楼 高 度 ２８．２ｍ，拟 采 用 桩 筏 基 础，基 坑 开 挖 深 度 在 １７．０～１９．５ｍ 左 右，局 部 深 坑 为 ２３．７５ｍ，开 挖 平 面 尺 寸 ７９．５５ｍ×９４．５ｍ，基坑变形 控 制 保 护 等 级 为 一 级，地 面 最 大 沉 降量≤０．１％Ｈ，围 护 墙 最 大 水 平 位 移 ≤０．１４％Ｈ（Ｈ 为 基 坑 开 挖深度），且≤３０ｍｍ。其 中，北 侧 地 下 墙 位 移 控 制 按 照 地 铁 保 护 要 求 ，不 大 于 ２０ｍｍ。
单元划分
在基坑北侧和地铁设施之间的土体采用细部划分尺 寸在０．５～１ｍ，其余 部 分 按 照 土 体 深 度 和 距 离 基 坑 远 近 逐 渐 放 大 ，单 元 尺 寸 １．５～３ｍ
土体采用摩尔库 伦 模 型，钢 筋 混 凝 土 采 用 线 弹 性 模 材料本构模型
型
单元数量
按照计算模 型 大 小 综 合 考 虑 计 算 时 间 和 计 算 精 确 度 ，结 构 单 元 控 制 在 １０ 万 左 右
结 构 整 体 模 型 （含 土 体 ）
４．３ 地 质 参 数 选 取 根据上述计算范围 内 的 土 体，结 合 地 质 资 料，选 取 的 土 层
参数如下表：
地基土主要物理力学指标统计表
土层号 土层名称
层厚度 （ｍ）
压缩模量
固 结 快 剪（标 准 值）
重度γ （ｋＮ／ｍ３）
ＥＳ１－２ 粘 聚 力 （ＭＰａ） ｃｋ（ｋＰａ）
２ 轨 道 交 通 １ 号 线 的 相 关 工 程 概 况
地铁站为地下双 层 岛 式 车 站。 结 构 顶 板 覆 土 埋 深 ３．０ｍ， 车站结构底板埋深约 １６ｍ，座 落 在 粉 土 和 粉 质 粘 土 层，地 下 水 位埋深约０．５ｍ。车站外 包 总 长 度 ５７３．２ｍ（净 长 ５７０ｍ），站 本 体外包总宽２０．３ｍ（净宽１７．３ｍ），外 扩 通 道 范 围 外 包 总 宽 为 ３３．２ｍ（含 外 扩 通 道 ）。
ｆｏｒ ｔｈｅ ｓｔａｔｉｃ ｎｏｎｌｉｎｅａｒ ｃｏｍｐｌｅｔｅ ａｎａｌｙｓｉｓ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｎｏｒｍａｌ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｐｉｔ
ｔｏ ｍｅｔｒｏ ｓｔａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｕｎｎｅｌ ｉｓ ｕｎｄｅｒ ｃｏｎｔｒｏｌ ｗｉｔｈ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｍｅａｓｕｒｅｓ．
其中结构模型总图 如 下 （包 括 基 坑 围 护 体 系、酒 店、区 间、 地铁车站）
地铁车站和区间与高层建筑基坑平面图
高层建筑基坑与轨道交通１号线之间的剖面关系 高 层 建 筑 基 坑 距 离 地 铁 站 区 间 管 片 约 为 １３．５ｍ，盾 构 区 间 中 心 距 离 地 面 为 １２．２３ｍ，具 体 的 剖 面 图 如 下 ：
目 前 在 建 的 地 铁 站 已 完 成 主 体 结 构 及 覆 土 作 业 ，相 邻 区 间
也已全部完成管片拼装作业。下图为该区段的地铁车站结构 平剖面：
地铁站结构平面图
作者简介：伍永飞，１９７８年出生，男，博士，结 构 工 程 师，主 要 从事结构工程的计算分析与设计工作。
模型整体位移如下：
车站和区间的 Ｙ 向位移（最大位移在区间结构处，为６ｍｍ） 地铁车站和区间 Ｚ向位移（最大位移在区间处，为－５ｍｍ）
摘 要 ：拟 建 的 苏 州 某 高 层 建 筑 基 坑 距 离 在 建 的 苏 州 市 轨 道 交 通 １ 号 线 某 地 铁 车 站 及 相 邻 地 铁 区 间 较 近 ，为 了 明 确 该 基 坑 施 工 作 业对轨道交通工程的影响大小，需要展开技术分析。本文采用 ＭＩＤＡＳ／ＧＴＳ软件进行建 模 分 析，在 区 间、车 站 及 周 边 建 筑 等 环 境 下，模拟了基坑开挖、支撑架设到结构回筑的施工全过程，进行静力非线性 全 过 程 分 析，结 果 表 明，采 取 相 关 保 护 措 施 后 基 坑 正 常 实施对地铁车站和区间的影响在安全可控范围内。 关 键 词 ：超 高 层 基 坑 地 铁 车 站 地 铁 区 间 ＧＴＳ 中 图 分 类 号 ：ＴＵ４ 文 献 标 识 码 ：Ｂ 文 章 编 号 ：１００４－６１３５（２０１１）０２－００８２－０４
端头井宽２６．３ｍ，东、西 侧 端 头 井 均 为 始 发 接 收 井。 车 站 主 体 采 用 现 浇 钢 筋 砼 双 层 双 跨 及 三 跨 箱 形 框 架 结 构 ；外 扩 通 道 路 地 下 二 层 采 用 现 浇 钢 筋 砼 双 跨 及 三 跨 箱 形 框 架 结 构 ，外 扩 通 道地下一层采用现浇钢筋砼四跨及五跨箱形框架结构。车站 两端区间隧道 采 用 盾 构 工 法 施 工。 车 站 主 体 采 用 ０．８ｍ 厚 地 下连续墙或 Φ８５０ＳＭＷ 工 法 桩 围 护 结 构 形 式 ，明 挖 顺 作 法 施 工 ；车 站 设 计 为 全 包 防 水 。
地铁站结构横剖面图
２０１１年０２期 总第１５２期
伍永飞·某高层建筑基坑对苏州轨道交通１号线工程的影响分析
·８ ３·
３ 高 层 建 筑 基 坑 与 轨 道 交 通 １ 号 线 的 关 系
高层建筑基坑与轨道交通１号线之间的平面关系 高层建筑基坑与 地 铁 站 围 护 地 墙 距 离 约 １２．５５ｍ，与 盾 构 区 间 的 距 离 约 为 １３．５ｍ，如 下 图 所 示 ：
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ Ｐｌａｎｎｉｎｇ ｈｉｇｈ－ｒｉｓｅ ｂｕｉｌｄｉｎｇ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｐｉｔ ｉｎ Ｓｕｚｈｏｕ ｉｓ ｎｅａｒ ｔｈｅ ｍｅｔｒｏ ｓｔａｔｉｏｎ ａｎｄ ａｄｊａｃｅｎｔ ｔｕｎｎｅｌ ｏｆ Ｓｕｚｈｏｕ ｒａｉｌ ｔｒａｎ－
ｓｉｔ ｌｉｎｅ １．Ｔｏ ｄｅｆｉｎｉｔｅ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｔｏ ｔｈｅ ｒａｉｌ ｔｒａｎｓｉｔ ｐｒｏｊｅｃｔ，ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ｉｓ ｎｅｅｄｅｄ．Ｔｈｉｓ ｐａ－ ｐｅｒ ｕｓｅｓ ｔｈｅ ＭＩＤＡＳ／ＧＴＳ ｆｏｒ ｍｏｄｅｌｉｎｇ ａｎａｌｙｓｉｓ．Ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ ｔｈｅ ｔｕｎｎｅｌ，ｔｈｅ ｓｔａｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇ ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｅｎｖｉｒｏｎ－ ｍｅｎｔ，ｔｈｅ ｗｈｏｌｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｉｓ ｍｏｄｅｌｅｄ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｐｉｔ ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ ａｎｄ ｂｒａｃｉｎｇ ｐｏｕｒｉｎｇ ａｎｄ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，
根 据 上 述 计 算 设 置 对 模 型 进 行 非 线 性 全 过 程 分 析 ，结 果 表 明基坑开挖到底 至 １７ｍ 时 基 坑 位 移 达 到 了 最 大 值，待 浇 筑 基 坑１７ｍ 处底板（即裙 房 底 板 ）后 继 续 开 挖，基 坑 的 位 移 已 经 稳 定 ，因 此 计 算 结 果 以 开 挖 到 裙 房 坑 底 为 主 要 显 示 结 果 。
Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ ｔｈｅ Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｆｏｒ ａ Ｈｉｇｈ－ｒｉｓｅ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ Ｐｉｔ ｔｏ Ｓｕｚｈｏｕ Ｒａｉｌ Ｔｒａｎｓｉｔ Ｌｉｎｅ １ Ｐｒｏｊｅｃｔ
Ｗｕ Ｙｏｎｇｆｅｉ （Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｕｒｂａｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｄｅｓｉｇｎ ＆ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｃｏ．，Ｌｔｄ ２００２３３）
车 站 地 墙 位 移 （最 大 竖 向 位 移 －４．３ｍｍ）
１９．４ ５．８１ ３１．１
１４．１
④ －４ 粉 土
９
１９．７ 关 计 算 参 数 选 取
２０１１年０２期 总第１５２期
伍永飞·某高层建筑基坑对苏州轨道交通１号线工程的影响分析
·８ ４·
本次计算主要考虑的相关计算参数如下表所示：
相关参数
设置情况
内磨擦角 φｋ（°）
① 素填土
２
１９．０ ４．５２ ２２．２
１１．８
② －１ 粘 土
２．９ １９．８ ６．８０ ４２．４
１４．８
② －２ 粉 质 粘 土 ３．９ １９．３ ５．８０ ２９．０
１４．４
③ －１ 粉 质 粘 土 ６．２ １８．９ ４．８４ ２４．３
１２．８
结 构 整 体 模 型 （不 含 土 体 ） 本次评 估 分 析 选 取 三 维 隧 道 与 岩 土 软 件 ＭＩＤＡＳ／ＧＴＳ Ｖ２．５０ 进 行 。 ４．２ 地 质 断 面 选 取 综合考虑计 算 范 围 内 的 地 质 资 料 后 ，选 取 的 地 层 断 面 如 下：
地铁车站和区间与高层建筑基坑剖面图
荷载情况 主要考虑土体和结构自重、酒店荷载、地面超载
约束条件
土体边界用一般 支 承 条 件，围 护 结 构 南 侧 采 用 对 称 约束条件
４．５ 计 算 结 果 由 于 基 坑 开 挖 导 致 基 坑 周 边 及 坑 底 土 体 卸 载 ，地 应 力 释 放
而 重 新 分 布 ，基 坑 底 部 隆 起 ，围 护 结 构 向 坑 内 发 生 侧 向 位 移 ，引 起 区 间 和 站 发 生 侧 移 ，导 致 车 站 结 构 和 区 间 管 片 内 力 也 发 生 变 化。
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｈｉｇｈ－ｒｉｓｅ ｂｕｉｌｄｉｎｇ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｐｉｔ Ｍｅｔｒｏ ｓｔａｔｉｏｎ Ｍｅｔｒｏ ｔｕｎｎｅｌ ＧＴＳ
１ 高 层 建 筑 基 坑 工 程 概 况
拟 建 工 程 为 集 办 公 和 商 业 为 一 体 的 超 高 层 建 筑 ，主 楼 高 度 １８６ｍ，裙楼 高 度 ２８．２ｍ，拟 采 用 桩 筏 基 础，基 坑 开 挖 深 度 在 １７．０～１９．５ｍ 左 右，局 部 深 坑 为 ２３．７５ｍ，开 挖 平 面 尺 寸 ７９．５５ｍ×９４．５ｍ，基坑变形 控 制 保 护 等 级 为 一 级，地 面 最 大 沉 降量≤０．１％Ｈ，围 护 墙 最 大 水 平 位 移 ≤０．１４％Ｈ（Ｈ 为 基 坑 开 挖深度），且≤３０ｍｍ。其 中，北 侧 地 下 墙 位 移 控 制 按 照 地 铁 保 护 要 求 ，不 大 于 ２０ｍｍ。
单元划分
在基坑北侧和地铁设施之间的土体采用细部划分尺 寸在０．５～１ｍ，其余 部 分 按 照 土 体 深 度 和 距 离 基 坑 远 近 逐 渐 放 大 ，单 元 尺 寸 １．５～３ｍ
土体采用摩尔库 伦 模 型，钢 筋 混 凝 土 采 用 线 弹 性 模 材料本构模型
型
单元数量
按照计算模 型 大 小 综 合 考 虑 计 算 时 间 和 计 算 精 确 度 ，结 构 单 元 控 制 在 １０ 万 左 右
结 构 整 体 模 型 （含 土 体 ）
４．３ 地 质 参 数 选 取 根据上述计算范围 内 的 土 体，结 合 地 质 资 料，选 取 的 土 层
参数如下表：
地基土主要物理力学指标统计表
土层号 土层名称
层厚度 （ｍ）
压缩模量
固 结 快 剪（标 准 值）
重度γ （ｋＮ／ｍ３）
ＥＳ１－２ 粘 聚 力 （ＭＰａ） ｃｋ（ｋＰａ）
２ 轨 道 交 通 １ 号 线 的 相 关 工 程 概 况
地铁站为地下双 层 岛 式 车 站。 结 构 顶 板 覆 土 埋 深 ３．０ｍ， 车站结构底板埋深约 １６ｍ，座 落 在 粉 土 和 粉 质 粘 土 层，地 下 水 位埋深约０．５ｍ。车站外 包 总 长 度 ５７３．２ｍ（净 长 ５７０ｍ），站 本 体外包总宽２０．３ｍ（净宽１７．３ｍ），外 扩 通 道 范 围 外 包 总 宽 为 ３３．２ｍ（含 外 扩 通 道 ）。
ｆｏｒ ｔｈｅ ｓｔａｔｉｃ ｎｏｎｌｉｎｅａｒ ｃｏｍｐｌｅｔｅ ａｎａｌｙｓｉｓ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｎｏｒｍａｌ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｐｉｔ
ｔｏ ｍｅｔｒｏ ｓｔａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｕｎｎｅｌ ｉｓ ｕｎｄｅｒ ｃｏｎｔｒｏｌ ｗｉｔｈ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｍｅａｓｕｒｅｓ．
其中结构模型总图 如 下 （包 括 基 坑 围 护 体 系、酒 店、区 间、 地铁车站）
地铁车站和区间与高层建筑基坑平面图
高层建筑基坑与轨道交通１号线之间的剖面关系 高 层 建 筑 基 坑 距 离 地 铁 站 区 间 管 片 约 为 １３．５ｍ，盾 构 区 间 中 心 距 离 地 面 为 １２．２３ｍ，具 体 的 剖 面 图 如 下 ：
目 前 在 建 的 地 铁 站 已 完 成 主 体 结 构 及 覆 土 作 业 ，相 邻 区 间
也已全部完成管片拼装作业。下图为该区段的地铁车站结构 平剖面：
地铁站结构平面图
作者简介：伍永飞，１９７８年出生，男，博士，结 构 工 程 师，主 要 从事结构工程的计算分析与设计工作。