地铁车站深基坑有限元数值模拟与分析
明挖地铁车站深基坑有限元分析与模拟
摘 要 ： 南京 地 铁 某 明挖 车站 深基 坑 为 工程 背景 ， 用 大 型 通 用 有 限 元 软 件 ， 深基 坑 支护 结构 变 形进 行 了 ２ 以 利 对
Ｓ ｍ ｕ ａ ｉｎ ａ ｄ Ａｎ ｌ ｓ ｒｔ ｅＯｐ ｎ Ｅ ｃ ｖ ｔ ｎ ｏ ｕ ｗａ ｔ ｔ ｎ ｗｉ ｉ ｌｔ ｎ ａ ｙ ｉ ｆ ｅ ｘ ａ ａ ｉ ｆ ｂ ｙＳ ａ ｉ ｔ ｏ ｓｏ ｈ ｏ Ｓ ｏ ｈ
Ｆｉ ｉｅＥｌｍ ｅ ｅ ｈｏ ｎ ｔ ｅ ｎｔＭ ｔ ｄ
Ｗ ａ ｎ ａ ， Ｆａ ｎ ｑｉｏ ， ｈｏ ｉ ｎｇＹａ ｆｎｇｔ ｎ Ｍｉ Ｈ ｄａｌ Ｒ ｓａｃ ｎｔｕｅＮ ｍｉ １０ ４ Ｃ ｉ ； ．ａｇｕ ｒｎｐｒ ｔ ｎＲ ｓａｃ ｎｔｕｅＣ ． １Ｎ ｍｉｇ ｙｒｕｉ ｅｅｒｈＩｓｔｔ， ａ ｎ ｃ ｉ ｇ２ ０２ ，ｈｎ ２Ｊ ｎｓ Ｔａｓｏｔ ｉ ｅｅｒｈＩｓｔｔ， ｏ， ａ ｉ ａｏ ｉ
第 ７卷 第 ６期 ２１ ０ ０年 １ ２月
现 代 交 通 技 术
Ｍｏ ｅ Ｔ ａ ｓ ｏ ｔｔ ｎ Ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ｄ ｍ ｒ ｎ ｐ ｒ ｉ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ａｏ
Ｖ０ ． ＮＯ ７ Ｉ ６ ． Ｄｅ ．２ １ ｃ ００
明挖地铁 车站深基坑有 限元分 析与模拟
王艳芳 ・， ， 范明桥 ・周 密 ｓ 一 ，
维有 限元分析计算 ， 并将 计算结果同现场实测数据进行 了对 比分析 ， 验证 了 ２维有 限元计 算方法在长条形地铁 深基坑 中的的实用性 ， 为今后的基坑工程计算提供参考。 关键词 ： 深基坑 ； 结构 变形 ； 面有限元 ； 平 地铁车站 中图分 类号 ： ２ １ Ｕ ３． ４ 文献标识码 ： Ａ 文章编号：６ ２ ９ ８ （０ ０ ０ — ０ ２ ０ １７ — ８ ９ ２ １ ）６ ０ ７— ４
某新建地铁车站深基坑施工监测及数值模拟研究
Ｎ０ ．２
Ｊ ｎ Ｏ ２ ｕ ｅ ２ １
３ 基于现场 监测 与数值仿真结 果的对 比 分 析
本 工程 将 基 坑 开 挖 过 程 中各 监 测 点 的实 测
数 据 与 采 用有 限 差 分 软 件 Ｆ ａ ３ ｌｃ Ｄ对 该 基 坑 进 行三 维开 挖 过 程 模 拟 所 得 的监 测 数 据 进 行对 比 分析 。
＊
９
８
：
嚣
牮
１
２
模 型计 算 区域 侧边 界 距坑 壁 大于 ２ 倍坑 深 ， 底 边 界 则 自坑 底 往 下 取 ３ ｍ。由于 灌 注 桩 嵌 固 ０
深 度为６ ， ｍ 因此 ， 取 计 算 深 度 ３ ｍ应 是 足 够 所 ０ 的 。 模 型 中， 土 层采 用 实 体 单元 模 拟 ， 混 在 岩 喷
（ 。）
２ ６
粉 质 粘 土 粉 细 砂 粉 质 粘 土 粉 土
粉 细 砂
３６ ． ２２ ． ３２ ． １
２
１９ ．８ ２ ０ ．５ ２ ０ ．２ ２ ０ ．８
２ ０ ．５
０３ ． ０ ３ ．５ ０３ ． ０２ ．５
０ ３ ．５
３ ０ ０ ３ ８ ３ ２
中降 水 与止 水 效 果较 好 ， 因此 ，地 下水 对 本 工
２ 工 程 概 况
程影 响不 大 。
岩土 层 的物理 力学 参数
表１
岩 土名称
粉 土
厚度
（） ｍ
２
（／ｍ） ｇｃ。
２ ０ ．１
天然密
泊松 比
０２ ．５
内聚力
（Ｐ ） ｋａ
２ ０
内摩擦 角
第２ 期
粉砂土质地铁车站深基坑支护有限元模拟分析
施工监测结果
支撑轴力监测曲线
CX3地连墙侧移曲线
表3 土体及结构模拟结果和监测结果对比
项目
模拟结果 监测结果
支撑轴力最大值
4.8KN 5.5KN
墙体位移最大值
25.87mm 32.0mm
土体沉降最大值
29.68mm 35.8mm
有限元数值模拟结果和实际监测结果虽然有所差别，但是达 到了设计分析的目的，所以，监测数据有效的验证了模拟方案 的合理性。
结
论
(1) 本次模拟选取的有限元参数合理，计算结果准确反 映了粉砂土体和支护结构内力、变形状态。 (2)在一定幅度范围内，选择合适的支撑方式，调整挡 墙刚度和支撑刚度，可有效地限制基坑变形。 (3)建议粉砂地区首道支撑采用钢筋砼结构，并且与冠 梁形成整体，能够增加基坑的整体稳定性。
班门弄斧 敬请谅解！
方案一，设置四道支撑，支撑间距五米，支撑刚度K,Φ609×16； 方案二，设置五道支撑，支撑间距四米，支撑刚度K,Φ609×16； 方案三，设置五道支撑，支撑间距四米，支撑刚度0.5K。 三种设计方案地连墙厚度均为800mm。
本工程混凝土均采用C30现浇混凝土， 弹性模量E0=3.15×104N/mm2； 采用HRB335钢筋，弹性模量Es=2.0×105N/mm2。
车站主体围护结构剖面图
基坑开挖方案 时空效应：基坑开挖与支撑架设的施工过程中，每 个分步开挖的空间几何尺寸和围护结构开挖部分的无支 撑暴露时间与基坑围护结构及土体位移有明显的相关性。 主体基坑开挖采用从东向西分台阶从上至下明挖法 施工，基坑开挖遵循“平面分区、竖向分层、先撑后挖， 随挖随支”的施工原则。
粉砂土质地铁车站深基坑支护有限元 模拟分析
1，为什么要研究?
地铁车站深基坑变形规律的三维数值模拟分析
高 １．６ 顶 部覆 土 ３ ６ 左 右 ， 效 站 台 的 中 心 ２８ ｍ， ．ｍ 有 里 程 为 Ｙ Ｋ１ ＋ ６ １ ６ ，中 心 轨 面 高 程 为 Ｄ ４ １．９ ２
３ ０ ２ ５ 长度 为 １８ Ｏ ９ ． １ ｍ， ８ ． ｍ。主 体 围 护 结 构 范 围 总 长 １ ０ ２ ｍ， ２ ． ０ 基 坑 的 开挖 深度 为 轨 排 段 ９ ．０ 宽 ２ ５ ｍ，
过程 中地铁 车站深基坑 的变形规律 。结果表 明 ， 围护桩 的 变形 直接 关 系到基 坑的稳 定和安全 ； 开挖使 得基坑 周 围
土体 下沉 ， 地表 沉降呈抛 物线型 ； 计算结 果与监测 结果基本 一致 ， 用 Ｆ Ａ 数值计算 方法研 究深基坑 的 变形规 运 ＬＣ
律是 可行 的、 可靠的。
ｌｙ ｒ ｉ ｏ ｏ ｅ ｆｆｎ ａ ｄ，ｒ ｕ ｒ ｖ ｌａ ｄ ｃ ａ ｔ ｉ ｈ ｍ ｏｓｕ ｅ ｃ ｎ ｅ ｔ ａ ｅ ｓ ｃ ｍｐ ｓ ｄ ｏ ｅ ｓ ｎ ｉ ｏ ｎｄ ｇ ａ ｅ ｎ ｌｙ ｗｉ ｈ ｇ ｉｔ ｒ ｏ ｔｎ ，ｗｉｈ ｐ ｏ ｔｂｉ ｔ ． Ｔｈ ｏ ｇ ｘ ｈ ｔ ｏ ｒｓａ ｌ ｙ ｉ ｒｕ ｈ ｅ — ｐ ｒｍ ｅ ｔ ｌ ｐ ｌｃ ｔｏ ｆｃ ｍｅ ｔ — ｔ ｒ ｇａ ｓ ｇ ｏ ｔａ ｄ ｍｏ ｉ ｅ ｔ ｒｇａ ｓ ｇ ｏ ｈａ ｒ ｘ ｄ ｗｉ ｉ ｅ ｅ ｔ ｅｉ ｎ ａｌ ａ ｐ ｉ ａｉｎ ｏ ｅ ｎ — ｗａｅ ｌｓ ｒ ｕ ｎ ｄ ｆ ｄ ｗａｅ ｌｓ ｒｕｔｔ ｔａ ｅ ｍｉ ｅ ｔ ｄｆ ｒ ｎ ｙ ｉ ｈ ｆ ｐ ｏ ｅ ｔ ｓｆ ｒｄ ｆｅｅ ｔｌｙ ｒ ｏ ｓｏ ｔｒａ ｄ ｒ ｉ ｆｒ ｅ ａ ｄ ｏ ｔ ｉａ ｉｎ ｏ ｒ ｕ ｉｇ ｐ ｏ ｅ ｓ，ｔ ｅ ｅ ｃｅ ｃ ｓ ｉ — ｒ ｐ ｒｉ ｏ ｉ ｒ ｎ ａ ｅ ｓｔ ｔ ｐ ｗａｅ ｎ ｅ ｎｏ ｃ ｎ ｐ ｉ ｚ ｔｏ ｆｇ ｏ ｔ ｒ ｃ ｓ ｅ ｆ ｍ ｎ ｈ ｆ ｉｎ ｙ ｉ ｍ ｉ ｐ ｏ ｅ ｎ ｏ ｔｏ ａ ｇ ｎ ｏ ｔｕ ｔｏ ａｅｙ ａ ｅ ｅ ｓ ｅ ． ｒ ｖ ｄ ａ ｄ ｃ ｎ ｒ ｌｒ ｎ ｅ ａ ｄ ｃ ｎｓｒ ｃｉ ｎ ｓ ｆｔ ｒ ｎ ｕｒ ｓ
武汉轨道交通名都车站深基坑有限元分析
（ ）施工 完成 时 ， 孔 桩最 大轴 力 为 一１１ １ｋ ２ 钻 ５ Ｎ，
束水 平位 移 ， 部 边 界 约 束 竖 直 位 移 ， 部 为 自 由边 底 上 界 。建 模 时 ， 土层 采用 平 面单 元 模拟 ， 钢支 撑采 用嵌 入 式桁架 单元 模拟 ， 孔 桩 采用 梁 单 元 模 拟 。基 坑 深 度 钻
１ ． 为 一级 基坑 ， ８ ４ｍ， 钻孔 桩嵌入 深 度 ５ ５ ｍ。模 拟施 ．
作者简介 ： 阳院平， ， 欧 男 工程 师 ， 要 从 事 岩 土 与 隧 道 工 程 设 计 工 作 。 Ｅ—ｍ ｉ ｏ５ １ １６ ｃｍ 主 ａ ：ｙ２ ＠ ２ ．ｏ ｌ
第２ Ｏ期
欧 阳 院平 ， ： 汉轨 道 交通 名 都 车 站 深 基坑 有 限 元 分 析 等 武
７ ３
部分 土层 ； 施 工第 ２道 钢 支撑 ； 开挖 第 ３部分 土 ⑤ ⑥ 层 ； 施 工第 ３道 钢支 撑 。有 限元 网格 剖 分及 具 体施 ⑦
ｖ ０４ ．１
Ⅲ ０３ ．
１． ８５
２． ６８
４ ０
ｌ ０ ８ ０ ０
３ ２
１０ ３０
８３ ．
４ ５
计 算软 件对 武汉 轨道 交通 ２号线 名都 车站基 坑 开挖过 程进行 了模拟计 算 。 名 都 站位 于武汉 市 虎 泉 街 与雄 楚 大 街 交叉 口， 该 站主体 围 护 结 构 采 用 Ｃ ０混 凝 土 钻 孔 灌 注 桩 ， 径 ３ 桩
为三 叠系 下统 大 冶 组 灰岩 （ 。） Ｔ 。施工 场 地 地 下 水 主
要为 上层滞 水 和岩溶 裂 隙水 。基 坑岩 土及 结构 材料 物 理力 学参数 建议 值见 表 １ 。
地铁车站深基坑工程的监控量测与数值模拟
地铁车站深基坑工程的监控量测与数值模拟一、本文概述随着城市化进程的加速，地铁作为城市交通的重要组成部分，其建设日益受到关注。
地铁车站作为地铁线路的关键节点，其施工过程中的安全和质量问题尤为突出。
特别是地铁车站深基坑工程，由于施工环境复杂、技术难度高，一旦发生事故，后果往往十分严重。
对地铁车站深基坑工程的监控量测与数值模拟进行研究，具有重要的现实意义和理论价值。
本文旨在通过对地铁车站深基坑工程的监控量测技术和数值模拟方法进行系统阐述，分析其在施工过程中的应用和效果。
文章首先介绍了地铁车站深基坑工程的特点和难点，然后重点阐述了监控量测技术在施工过程中的重要作用，包括变形监测、应力监测、水位监测等。
接着，文章对数值模拟方法在地铁车站深基坑工程中的应用进行了深入探讨，包括有限元法、有限差分法、离散元法等。
文章通过实际工程案例，分析了监控量测与数值模拟技术在地铁车站深基坑工程中的具体应用和效果，为类似工程的施工提供了有益的参考和借鉴。
通过本文的研究，旨在为地铁车站深基坑工程的施工安全和质量提供有力保障，推动地铁建设的可持续发展。
也希望本文的研究能对相关领域的研究人员和工程技术人员提供一定的参考和启示，共同推动深基坑工程技术的进步和创新。
二、地铁车站深基坑工程概述地铁车站是城市轨道交通系统中的重要组成部分，其建设往往涉及到大规模的深基坑工程。
深基坑工程是指挖掘深度超过一定限值（通常为5m）的土方工程，这类工程在地铁车站建设中尤为常见，因为需要为车站主体结构创造足够的空间。
这类工程具有技术复杂、环境影响大、安全风险高等特点，对其进行有效的监控量测与数值模拟至关重要。
地铁车站深基坑工程一般涉及到土方开挖、支护结构设计、地下水控制等多个方面。
土方开挖过程中，需要确保基坑的稳定性，防止因土方失稳导致的坍塌事故。
支护结构设计则旨在通过合理的结构形式和材料选择，抵抗基坑周边土体的侧向压力，保证基坑的稳定。
同时，地下水控制也是深基坑工程中的一大挑战，需要采取适当的降水或止水措施，防止地下水对基坑稳定和施工安全的影响。
地铁站深基坑开挖变形数值模拟
ｍ， 基坑 底部 以下 取 ５ 到 达下 部含碎 石 粉质 黏 土 ４ ｍ， 层 。 计算 结构 不会 有 大 的影 响 ， 对 即模 型 尺寸 为 １ ０ ２
文献标志码 ： Ａ
文章编号 ：０ ５ ０ ４ （０ ２ ０ —０ ３ ０ ２９ ～ １４ ２ １ ） １０ ４ — ３
１ 前言
站 台为地下 二层柱 岛式 站台 。 站外 包 总长３ ２ ． 车 ３ ．Ｉ ５ｎ
随着 经 济建 设 的发 展 ， 下 空间 已在 世界 各 地 地 大 中城 市得 到 了充 分利 用 ， 基坑 开挖 与 支护 工 程 深 不 断增 多 。但 由于 水 文地 质条 件 、 基坑 岩 土性 质 等 不确定 性 因素 ， 加上设 计 与施工管 理不善 等原 因 ， 深 基 坑变 形 失稳 事故 时有发 生 ， 国家 造成 了巨 大的 给 经 济损失 和不 良的社会影 响 。国 内学者 对基坑 开挖 变形 问题 做 了大量 的研究 。丁 勇春 ， 王建 华 等通 过
工序 ， 对深基坑 工程在 开挖过程 中的变形特征进 行 了数值模拟计 算 ， 到 了不同工况 时基坑 变形场 ， 据 变形 场结 得 根
果分析得 出了基坑各位置 变形特征及最大水 平、 沉降变形量。
关键词 ： 铁站 ； 地 深基 坑 ； 挖 变 形 ； 值 模 拟 开 数
中图分类 号： ２ １３ Ｕ ３．
讨 了基 坑 围护结 构 变形 、 外 土体 变形 及地 表 沉降 坑 的一般 规 律［； 陈娟 ， 夕 兵等在 大量 统计研 究 监测 李 数 据 的基 础 上 ．探 索 了 深基 坑 变 形 机 理 和发 展 趋 势 ［。余 新 明 ， 梅芳 通 过 分 析基 坑 变形 的实测 数 ２ ］ 钱 据 。 析 了基坑 变 形 的主要 影响 因素 ［。李 琳 ， 分 ３ 】 杨敏 等根据 大量 深基 坑 的实测 结果分析 了基坑 开挖深 度 与最 大侧 移 及其 位 置 的关 系 ， 分析 了基 坑 开挖 深 度
某地铁车站深基坑开挖施工阶段围护结构变形规律数值模拟与分析
壁 銮塑 堑 国 堡堕 塑 坌
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唱喀 嘶
根据现场 地质勘 察结 果 ， 在基 坑开挖深 度及 影 响范 围内 ， 要地 基土 的组 成 自上而 下为 ：全新 统 主 人工填 ｉ（ ） 中， Ｑ 其 上更新统 风积 （ ） Ｑ 新黄 土及残
积（ 古土壤 ， Ｑ ） 再下 为冲 积（ 粉质 黏土 、 Ｑ） 粉土 、 细 砂、 中砂 及粗 砂等 。计算 选用 的场 地各 主 要土层 分 布及 力 学指标 如表 １ 。
① 根据 桩 体 实 际抗弯 刚 度 等效 为 具有 相 同刚 度 的地下连 续墙 ， 墙体 厚度在 节 点处和标 准段 分别
护 结构工 作性状 的研 究 工作 。
本 文 结 合某 地 铁 车站 基坑 支 护 结构 的设计 和
肥 上 刀 采 ，ｒ ／Ｕ
和 开挖 施工ｉ
提 供技 术依
图 １某地铁 站 主体 围护 结构平 面布 置示 意图
＿ ■ 田
铁 勤 道 ｊ
ＧＮ２ １ （） ０ ０ ４
苤 铁 站茎 车
值计算结果与实测值进行 了比较， 二者基本吻合 。研究表 明， 限元软件用于基坑开挖与支护的数值模拟 有
是可行 的， 能够为工程设计与施工提供正确参考。
【 关键 词】 地铁 车站 深基 坑 开挖 围护 结构 变形 数值模 拟
导施工 的 目的 ， 同时为基坑 支护 结构 的设计和施 工
０引 言
车站沿 一号 线 的东Байду номын сангаас 五路 ， 地下两 层 ； 西 为 四号线沿
解 放路 南北 方 向布置 ， 设于 地下 三层 。车站 西端分 界 里程 （ 点里 程 ） Ｋ２ ＋ ４ ． 、 端分界 里程 起 ＹＤ １ ３ １ ５ 东 ４ （ 点里程 ） 终 ＹＤＫ １ ５ ６２ ， ２ ＋ ３ ． 有效 站 台中心里 程为 ５ ＹＣ ２ ＋ １ ，车 站全长 １４８ Ｋ １４ ９ ９ ．ｍ。车站共 设置 四个 出入 口和 二 组风亭 （ １ 。 图 ）
深圳市某地铁车站深基坑施工监测与数值模拟研究
深圳市某地铁车站深基坑施工监测与数值
模拟研究
随着我国新型城市化进程的不断加快,对城市地下空间资源的开发利用已经成为了推动城市经济发展的关键。
一般地,城市地下空间的开发有,高层建筑的地下车库、地下广场、轨道交通工程等。
其中,随着对地下空间结构的开发,深基坑工程会不断增多,从而,不可避免地就会出现一些问题,例如,深基坑的边坡失稳、基坑周边地表发生沉降等问题。
这些问题的出现不仅会造成严重的经济损失,更有甚者会造成伤亡事故。
因此,本文就某基坑开挖工程,进行监测,并且利用数值模拟的方法进行研究具有重要的认知意义。
本文以深圳市轨道交通十号线福民站为工程背景,并基于工程实际情况的监测,利用有限差分软件FLAC 3D建立了该三维基坑分析模型。
对福民站深基坑工程开挖以及支护工程进行了全过程的模拟分析,重点分析了深基坑工程在不同工况下墙体的水平位移、基坑坑底的隆起、基坑周边的地表沉降以及内支撑的轴力,得到了基坑周围土体以及支护结构在基坑工程中的变化规律,同时,比较了基坑工程的监测数据和有限差分软件模拟的差异,发现数值模拟结果与监测结果的变化趋势和数值上的大小差异不大,说明有限差分软件FLAC 3D在数值模拟过程中所使用的参数正确可靠。
地铁车站深基坑支护设计与开挖有限元模拟
在进行有限元数值模拟时，首先需要建立相应的计算模型。该模型应包括深 基坑开挖和支护的全部细节，以便准确模拟实际施工过程中的各种因素。计算模 型的准确性直接关系到模拟结果的可靠性。在建立模型时，需要对实际情况进行 详细的勘查和了解，以便为模型的建立提供准确的依据。
通过有限元数值模拟计算出的结果，我们可以得到深基坑开挖与支护过程中 的各种数据。例如，土体的变形、应力和位移分布，支护结构的受力状况等。这 些数据可以反映出深基坑开挖与支护的效果，为工程设计和施工提供重要的参考 依据。通过对这些数据的分析，可以进一步优化设计方案和施工工艺，提高地铁 车站深基坑施工的安全性和稳定性。
地铁车站深基坑支护设计与开挖Байду номын сангаас 限元模拟
目录
01 一、地铁车站深基坑 支护设计
二、有限元模拟在深
02 基坑支护设计与开挖 中的应用
03 三、案例分析
04 四、结论
05 参考内容
随着城市化进程的加速，地铁建设逐渐成为城市交通的重要组成部分。地铁 车站的施工通常需要面对复杂的地质环境和严格的施工要求。深基坑支护设计与 开挖是地铁车站施工中的关键环节，对于保障施工安全、提高施工效率具有重要 意义。本次演示将主要探讨地铁车站深基坑支护设计与开挖有限元模拟的相关问 题。
一、地铁车站深基坑支护设计
深基坑支护设计是地铁车站施工中的重要环节，其主要目的是确保在基坑开 挖过程中，坑壁的稳定性和安全性。在设计过程中，应充分考虑地质勘察报告、 地下水位、开挖深度、周边环境等因素。
1、1常见支护结构形式
在地铁车站深基坑支护设计中，常见的支护结构形式包括重力式挡墙、排桩 式挡墙、地下连续墙等。每种结构形式都有其特点和使用条件，需要根据实际情 况进行选择。
地铁车站深基坑开挖对土体影响的数值模拟
1008-0562(2012)03-0295-05地铁车站深基坑开挖对土体影响的数值模拟麻凤海1张维来1吕培印21.大连大学建筑工程学院，辽宁大连1166222.北京安捷工程咨询有限公司，北京100037摘要:为了研究地铁工程支护结构对周围土体变形影响的问题，应用有限元计算软件A D I N A对地铁车站深基坑工程进行开挖支护模拟，建立明挖法深基坑开挖支护过程的三维模型，分析开挖过程中连续墙支护开挖和连续墙、锚杆联合支护开挖两种工况下，基坑周边地层的位移情况.研究结果表明:地铁车站深基坑的开挖与支护过程是一个基坑支护结构和基坑内土体、基坑周围土体共同作用的问题，支护结构和支护方法对基坑周围环境的影响明显，周围土体和基坑内土体对基坑性状的影响显著.地铁车站;深基坑开挖支护;连续墙;地表沉降;数值模拟;变形影响;有限元;明挖法U231AN um er i cal s i m ul at i on on ef f ect of soi l def or m at i on caus ed by excavat i ngdeep f oundat i on pi t of s ubw ay st at i onM A Fe ngha i ZH A N G W ei La i LV Pei yi n2011-11-29辽宁省自然科学基金资助项目(20092142)麻凤海(1964-)，男，吉林长春人，博士，教授，主要从事矿山开采引起地表塌陷与环境综合治理面的研究第31卷第3期麻凤海，等：地铁车站深基坑开挖对土体影响的数值模拟297}m．54㈣000E。
器器彤．19一g—01”图3第一种情况下南北侧土体最大主应力F i g．3m a xi m um pr i nci pa l s t r es s of s oi l o n ei t h er s ideaf讶excavat i on i n t he f i rs t cas er11广—广—T-—n E蒸图4第二种情况下南北侧土体最大主应力Fi g．4m axi m um pr i nci pa l s t res s of s oi l o n ei t h er s i d eaf t er ex cav at i o n i n t he s econd ca se对比两种情况下的应力图可以看出，支护结构两侧土体的应力颜色变化变小，基坑底部土体的颜色变化也变小，支护结构与土体接触部分的应力颜色变浅，说明锚杆对基坑周围土体和底部土体的应力场变化产生较大影响，使周围土体内部的应力变小，底部土体的应力变小，减轻了由于开挖周围土体对连续墙的应力施压，减小了土体变形破坏的区域，对土体起到约束作用，与连续墙一起保证了土体的稳定性．(2)位移场对比，如图5～图8①两种情况下土体水平位移厂—_1■■■——一一图5第一种情况下东西侧土体水平位移Fi g．5hor i z ont al di spl a cem ent of e as t andw e s t s i de of s oi l i n也e f i rs t ca se图7第一种情况下南北侧土体水平位移Fig．7t he hor i zo nt al di spl ace m ent ofs out h and no r t hs oi l i n t he fi r st cas e c l oud…一至霸舅爵磊；舅巨：罐粉…“7…～啊’’}；．勰0001鬻080一．==：=毒=j=：=：1．E3_3{：3器j妻载荫器驰暑曼叁强88887器j■一硼皿¨¨●一●L印一60一■I■同¨¨-I一一一一蔓揣署∥—一■i i i i i i i i I i一■●一；茹‰：m0002215 I■一一■l U l I I嘱I●I I黜删。
兰州某地铁站深基坑开挖监测及FLAC3D模拟分析
兰州某地铁站深基坑开挖监测及FLAC3D模拟分析兰州某地铁站深基坑开挖监测及FLAC3D模拟分析随着城市发展的需要，地铁建设逐渐成为现代化城市的标志性工程。
兰州作为一个发展迅速的城市，地铁建设在给市民出行带来便利的同时，也给城市的土木工程带来了一系列的挑战。
特别是地铁站点深基坑开挖过程中的地下水位变化对工程安全性提出了较高要求。
本文将围绕兰州某地铁站深基坑开挖过程中的监测与模拟分析展开论述，基于FLAC3D软件进行模拟分析，以期为后续工程的设计与施工提供参考和指导。
首先，本文将介绍兰州某地铁站深基坑开挖监测的重要性。
地铁站点的深基坑开挖工程涉及到地下水位变化、地层变沉等问题，其安全性是保障工程顺利进行的基础。
通过对开挖深度、土层厚度、地下水位等参数的监测，可以及时发现问题并采取相应的措施，有效避免地下水突破、地面沉降等不良后果的发生。
接着，本文将详细介绍FLAC3D模拟分析在地铁站深基坑开挖过程中的应用。
FLAC3D是一种基于有限差分法的三维数值模拟软件，能够对工程结构的力学行为进行全面模拟和分析。
通过在软件中输入不同的模拟参数，可以对地铁站深基坑开挖过程中的地下水位变化、土体变形等问题进行模拟和分析。
模拟结果能够为工程设计和施工提供科学依据，帮助工程师判断工程的稳定性和安全性。
随后，本文将以兰州某地铁站深基坑开挖工程为例，展示FLAC3D模拟分析的实际应用效果。
首先，我们将采集实际监测数据，包括地下水位、土体变形等参数。
然后，通过FLAC3D软件建立相应的模型，输入监测数据和设计参数，并设定不同的挖掘深度和时间节点。
根据模拟结果，我们可以分析不同挖掘深度和时间节点下土体变形情况的变化趋势和规律。
同时，我们还可以对模拟结果进行灵敏度分析，研究不同参数对工程稳定性的影响，以及采取相应措施的必要性和可行性。
最后，本文将总结兰州某地铁站深基坑开挖监测与FLAC3D模拟分析的研究成果，并对该方法在地铁工程中的应用进行讨论。
地铁车站深基坑开挖监测及有限元分析研究的开题报告
地铁车站深基坑开挖监测及有限元分析研究的开题报告一、研究背景和意义：地铁是现代城市快速无障碍交通的代表，深基坑是地铁建设中关键部位之一，是地铁建设的核心工程。
深基坑开挖过程中可能会给地下结构、地上建筑物和周围环境带来影响，因此，开展地铁车站深基坑开挖监测及有限元分析研究，对地铁建设及周围环境安全具有重要意义。
二、研究内容：本研究将选取某地铁车站深基坑开挖工程为研究对象，开展如下工作：1、场地调研和资料搜集：对车站周围环境及地下情况进行分析，并收集有关资料及文献。
2、基坑开挖模拟设计：对车站地下结构和环境进行分析，并按设计方案进行基坑开挖模拟设计，确定基坑开挖深度和步骤。
3、有限元数值模拟分析：基于Plaxis软件平台，建立地铁车站深基坑有限元数值模型，并进行有限元分析，计算基坑开挖过程中结构变形和地下水位变化等参数，并分析其对周围环境的影响。
4、开挖监测实验：根据设计方案，进行基坑开挖监测实验，对模拟分析结果进行验证和修正，并提出相应的建议。
5、数据分析与结论：对监测实验数据进行分析，得出对地铁车站深基坑开挖安全有关的结论，提出相应的建议。
三、研究方法：本研究主要采用理论研究、数值模拟和实验监测相结合的方法。
采用Plaxis有限元软件建立地铁车站深基坑数值模型，进行有限元计算和分析，验证数值模拟结果的准确性；同时还将进行监测实验，获取实验数据，并进行数据分析和结论提出。
四、研究进度安排：本研究计划分为五个阶段，具体如下：1、2019年11月至12月：进行场地调研和资料搜集，建立基坑开挖模型。
2、2020年1月至2月：采用Plaxis有限元软件建立地铁车站深基坑数值模型。
3、2020年3月至4月：进行基坑开挖模拟分析，计算有限元模型中的各项参数。
4、2020年5月至6月：进行实验监测，并对模拟分析结果进行验证和修正。
5、2020年7月至8月：对监测实验数据进行分析，得出结论，提出建议。
五、预期成果：本研究预期获得以下成果：1、对车站深基坑开挖过程中对周围环境和地下结构变形的影响进行深入研究。
地铁车站深基坑开挖与支护有限元数值模拟共3篇
地铁车站深基坑开挖与支护有限元数值模拟共3篇地铁车站深基坑开挖与支护有限元数值模拟1地铁车站深基坑开挖与支护有限元数值模拟随着城市快速发展，地铁工程建设不断增长，地铁建设对于城市的发展具有重要的作用。
在地铁建设过程中，车站建设是一个重要的环节，而车站建设中深基坑的开挖与支护是一个关键的技术难点。
在深基坑的开挖过程中，存在许多不确定性因素，如土体性质、地下水位、周围建筑等因素，这些因素会对周围环境造成一定的影响。
因此，进行深基坑的开挖与支护时需要特别注意，需要进行合理的仿真分析。
有限元数值模拟技术能够很好地对车站深基坑开挖与支护过程进行仿真分析，可以对深基坑开挖后周围的变形情况、土体应力、应变和土体变形等进行分析，可以有效预测开挖过程中的变形和位移等情况，为施工方提供科学的参考依据。
在进行地铁车站深基坑开挖与支护时，需要对土体物理特性进行了解。
一般情况下，软土层吸水量大、膨胀性强，因此需要进行支护。
同时还需要考虑到周边建筑物的稳定性以及地下管道的影响，必须进行严格的预测和控制。
在地铁车站深基坑开挖与支护的仿真模拟中，模型需要考虑到所有可能影响模型的因素，通过合适的数值模拟软件，能够在合理的精度下，对模型进行精确的仿真预测。
仿真结果不仅可以为施工方提供准确的参考，还可以为设计者提供更为严谨的设计依据，从而提高了施工品质和效率。
总之，地铁车站深基坑的开挖与支护是一个复杂的工程，需要考虑许多因素，严格控制各项技术指标，采用仿真分析技术可以很好地解决这些问题。
此外，为了防止开挖过程中出现不可预测的问题，相关方面应该在施工前进行详细的规划和准备工作，将车站深基坑的开挖工作做到最好、最准确、最安全综上所述，地铁车站深基坑开挖与支护是一个极其复杂的工程，需要考虑多种因素，包括土体物理特性、周边建筑物的稳定性、地下管道的影响等等。
在施工前进行合理规划和准备工作，并采用仿真分析技术，可以有效预测开挖过程中的变形和位移等情况，为施工方提供科学的参考依据，从而提高施工品质和效率，确保施工安全。
杭州地铁1号线深基坑地下连续墙变形有限元分析
利用有限元模型对连续墙变形进行计算分析 。 ２ １ 有限元模型 的建立 “ ． 以基坑 东 端 头 井 报 警 区 域 为 研 究 对 象 ，采 用
Ｐａｉ ８ ２软件 建 立 有 限元 模 型 ，根 据 基 坑 平 面 尺 ｌ ｓ ． ｘＶ
地下水水 位 标 高 一 ．０ｍ，基坑 周 边 临时 弃土 堆 载 ０５ （ ２ Ｎ ｍ ） 取 ０ｋ ／ ／ 。
收稿 日期 ：２ １ —０ ２ ０ １ １— １
图 １ 基 坑 典 型 断 面
作者简介： 胡力绳 （９２ ，男，四川达州人。工程师， １ 一） ８ 博士，
２ 连续 墙变形有限元分析
主要从事岩土工程与地下建筑工程的研究。 －ａ： Ｅｍｉ ｌ ｈ ｕ ｌ ｅ ＠１ ・ ｍ ｉｎ ６ｔ ｏ ｓ ｇ ３ｏ ｈ
因 ；探讨 了上述 因素对连续墙 变形 的影响 ；针 对存在 的问题及 时采取措 施控 制变形 ，监测表 明 变形渐
趋 稳 定 ，基 坑 安 全 可 控 。
关键 词 ：深基坑 ；地下连 续墙 ；变形 ；有 限元 分析 ；监 测
中图分类号 ：Ｔ ４ ６ ． Ｕ ７ ４
０ 引言
文献标 志码 ：Ａ
・
９Ｏ ・
路 基 工 程 Ｓｂｒ ｅ ｎｉ ｅｎ ｕｇ ｄ ｇ ｅｒｇ ａ Ｅ ｎ ｉ
２ １ 年第 ３期 （ ０１ 总第 １６期 ） ５
杭 州 地 铁 １号 线 深 基 坑 地 下 连 续 墙 变 形 有 限元 分 析
胡 力 绳
（ 中铁 二局集团有限公 司，成都 ６０ ３ ） １０ １
下连续墙变形超过设计 预警 值的情况 ，对连续 墙变形
进行了有 限元分析 ，结合施工 现场 情况 ，及 时采取措 施控制变形 ，确保 了基坑安 全。
深基坑开挖对既有地铁车站结构影响的数值仿真分析
深基坑开挖对既有地铁车站结构影响的数值仿真分析摘要：随着城市建设规模的不断扩大，轨道交通及市政房建行业也迎来蓬勃发展，随之而来的大量新建的深基坑工程临近地铁车站、地铁区间盾构隧道的情况也屡见不鲜，后开挖深基坑通过改变地铁车站、地铁区间隧道等结构外部环境条件，对其安全势必会产生一定的影响。
本文以深圳前海地区某地下深基坑工程为对象，通过MIDAS软件建立三维数值模拟并进行仿真分析，基于此进行地下深基坑开挖对地铁车站、地铁区间隧道等结构的受力状态、安全性影响分析。
通过分析基坑以及地铁车站的位移和弯矩，得知基坑开挖对地铁车站结构的刚体位移产生一定的影响，对于日后类似工程具有借鉴意义。
关键词：深基坑开挖、地铁车站、结构影响、数值仿真分析1、前言近些年来，随着众多城市轨道交通工程项目、超高层房建项目的落地实施，地下深基坑工程随之也不断涌现，而位于地铁车站、隧道附近或者地铁保护区范围内的地下深基坑工程会使得地铁车站和隧道区域受力平衡状态被打破，导致外部应力体系重新分布，进而使地铁车站及隧道产生了内力变化和相应变形。
针对基坑开挖对既有车站结构影响这一问题，由于基坑边界条件过于复杂，采用解析方法是很难求解出深基坑开挖对既有车站结构的影响，但数值仿真分析方法则能合理评估基坑开挖对地铁车站结构的影响，并依托其自身的这一特点优势在此领域得到了广泛的利用。
本文则根据实例通过MIDAS软件建立受力模型，并进行深基坑开挖对地铁车站结构受力状态及安全性影响性分析。
某项目位于深圳前海区域，地质条件比较差，因此该基坑设计要求较高。
该项目考虑到了基坑周边围护桩影响，利用三维有限元分析，深刻研究了基坑开挖对既有地铁车站结构的影响，以为日后类似工程提供好的借鉴意义。
2、工程概况2.1工程介绍某拟建项目位于深圳市前海区域，共分为三个地块，分别为A办公楼、B办公楼及酒店地块。
两栋办公楼基坑开挖深度约为22m，酒店地块基坑开挖深度约18m，整个地块基坑周长约为765m，基坑开挖面积约16500㎡。
地铁车站换乘段深基坑工程盖挖法施工有限元法模拟分析
地铁车站换乘段深基坑工程盖挖法施工有限元法模拟分析【摘要】以某地铁车站换乘段基坑工程盖挖法施工为实例，采用岩土有限元分析软件PLAXIS进行有限元模拟，考虑了施工工况、土体参数等差异对支护结构位移计算结果的影响，再与实际的监测结果进行比较，得到盖挖法施工的风险因素与阶段，希冀能为类似工程提供一定的经验参考。
【关键词】地铁车站深基坑盖挖法施工PLAXIS有限元分析软件模拟计算0 引言上海地区的地铁车站主体结构深基坑工程多采用以地下连续墙为围护、钢筋混凝土或钢管支撑作为支护而形成的支挡体系方案。
但在某些地铁车站深基坑工程施工过程中，由于地面交通组织或其它原因的需要采用了对地面交通干扰较少的盖挖法（盖挖顺作或者盖挖逆作），即先浇筑地下结构的部分顶板，在顶板保护下，自上而下分部开挖、支撑和浇筑结构内衬。
因此围护结构（地下连续墙）和支护结构（支撑与结构梁板）的内力特性与变形位移由于空间形状、土层特性、施工工况、周边环境等不同而产生差异。
本文以某地铁车站换乘段基坑工程盖挖法施工为实例，采用岩土有限元分析软件PLAXIS进行有限元模拟，考虑了施工工况、土体参数等差异对支护结构位移计算结果的影响，再与实际的监测结果进行比较，得到盖挖法施工的风险因素与阶段，希冀能为类似工程提供一定的经验参考。
1 工程概况本地铁车站工程标准段及端头井为地下2层双柱三跨结构，中间换乘段为地下3层结构（D区）。
其主体结构基坑工程共分为两个阶段施工：第一阶段主要进行A区端头井和B区（端头井和标准段）施工；第二阶段主要进行D区换乘段以及C区标准段施工，C区与D区间设置非完全的地下连续墙（图1）。
D区换乘段的基坑工程以及围护结构设计方案的参数：换乘段基坑开挖深度约24.07 m，D区换乘段南北地下连续墙为1 000 mm厚，深度为40 m，入土比约为0.667；东西两侧临时封堵墙厚度为800 mm 厚，深度为34 m。
根据岩土勘察报告土层有关技术参数，工程地质条件如表1。
城市地铁深基坑开挖实测与数值模拟分析
城市地铁深基坑开挖实测与数值模拟分析城市地铁深基坑开挖是城市建设中不可或缺的一部分。
为了确保基坑开挖的安全和效率，工程实施前需要进行详细的实测和数值模拟分析。
本文将重点讨论城市地铁深基坑开挖实测和数值模拟的相关内容。
一、实测部分1.1 基坑深度和土壤性质的测量基坑深度的测量通常采用锚杆钻进地下，通过测量岩土层的厚度和性质来获得基坑深度的数据。
同时，通过采集土壤样本进行室内试验，来确定岩土材料的力学性质、变形特性和渗透性等信息。
1.2 监测设备的安装和数据采集基坑开挖过程中，需要通过安装各种监测设备来实时监测周边地下结构的变化情况。
例如，可以安装测斜仪、格栅测点等来测量土壤位移和变形状况。
同时，还可以使用应力计、应变计等设备监测土体内部的压力变化。
二、数值模拟部分2.1 模型建立为了实现城市地铁深基坑开挖的数值模拟，需要对开挖区域进行建模。
目前，常用的建模方法有有限元法和有限差分法。
在建模时需要考虑开挖区域的几何形状、土体边界情况、岩土性质等因素。
2.2 材料参数设置和分析在进行数值模拟前，需要设置不同材料的力学参数，如弹性模量、泊松比、摩擦角等。
同时，还需要分析施工过程中对土体的影响，例如，土体的剪切破坏、裂缝扩展等情况。
2.3 模型验证和调整在进行数值模拟后，需要通过与实测数据进行比较，验证模拟结果的准确性。
如果存在误差，需要进行调整，根据实测情况对模型参数进行优化。
综上所述，城市地铁深基坑开挖实测和数值模拟分析是确保基坑安全和效率的重要工作。
合理的实测和数值模拟能够有效预测基坑变形情况和土体破坏特征，为地铁建设提供有力的技术支持。
基于PLAXIS的地铁车站深基坑开挖的数值模拟研究
基于PLAXIS的地铁车站深基坑开挖的数值模拟研究基于PLAXIS的地铁车站深基坑开挖的数值模拟研究王观林本文运用岩土工程二维有限元软件PLAXIS 进行雪象北站地铁车站深基坑模拟分析，研究不同工况下基坑土体及两侧支护结构的变形及内力，分析其稳定性，为明挖法超深基坑的围护结构设计提供了一定的工程经验。
一、本构模型1.Plaxis 软件介绍PLAXIS最初是由荷兰代尔夫特技术大学研制的功能强大的通用岩土有限元计算软件，它可应用于各种复杂岩土工程项目的有限元分析中，用户可以根据实际情况定义计算过程，输出阴影图、矢量图、结构物的变形及内力图等计算结果，便于直观地了解计算问题的应力、应变、位移、安全系数等。
PLAXIS软件提供两种节点单元，包括15节点单元和6节点单元。
15节点单元质量高，计算精度高，对于复杂问题计算更符合实际，而6节点单元要比15节点单元节省时间，模拟简单的问题可采用6节点单元。
2.Hardening—Soil（HS）模型Potts指出，采用应变硬化模型来模拟基坑开挖问题能较好地预测基坑变形的情况。
本文拟采用此模型对雪象北站地铁深基坑工程进行模拟分析。
HS硬化土模型的屈服面在主应力空间中是不固定的，由于塑性应变的发生而膨胀，可以模拟包括硬土和软土两种不同类型土体。
它使用的是塑性理论，并且考虑了土体的剪胀性，引入了一个屈服帽盖，采用摩尔－库伦破坏准则。
同时，它可以考虑初次加载、卸载、再加载时土体模量的不同。
相对于摩尔库伦模型更能真实的模拟基坑开挖过程。
二、工程概况1.基本资料雪象北站是深圳市城市轨道交通10号线工程的第十六座车站，本车站为明挖地下三层岛式双停车线车站，标准段为单柱双跨结构，附属采用单层外挂。
车站有效站台中心里程Y（Z）DK18+612.60，长度约598m；车站标准段线间距14.7m，标准段宽度20.9m，车站有效站台长度186m。
车站西端设置矿山法出土孔，东端设置盾构始发井。
兰州地铁车站某深基坑施工监测与数值模拟研究
兰州地铁车站某深基坑施工监测与数值模拟研究兰州地铁车站某深基坑施工监测与数值模拟研究随着城市规模的不断扩大和人口的增加，城市交通问题日益突出。
为了改善交通状况，兰州市决定建设地铁系统。
然而，在地铁建设过程中，深基坑施工是一个非常关键的环节。
为了确保施工质量和安全性，兰州地铁车站某深基坑采用了监测与数值模拟的方法进行研究。
深基坑施工是地铁建设过程中的一个重要环节，也是一个技术难题。
在地铁车站某深基坑的施工中，需要对基坑周边的地下环境进行监测和数值模拟，以确保施工的稳定性和安全性。
首先，对地下环境进行监测是必不可少的。
通过对基坑周边地下水位、地下水压力和土壤应力进行实时监测，可以及时了解施工过程中的变化和影响，从而采取相应的措施进行调整和预防。
监测数据的反馈和分析，对深基坑的施工起到了重要的指导作用。
同时，数值模拟也是保证施工质量和安全性的重要手段。
通过建立地铁车站某深基坑的数值模型，可以模拟施工过程中的地下环境变化，从而预测施工过程中可能出现的问题和风险。
通过数值模拟的方法，可以对基坑的稳定性、变形和排水等问题进行全面评估和优化。
基于对兰州地铁车站某深基坑施工监测与数值模拟研究，以下是一些主要结果和发现。
首先，通过实时监测，发现基坑施工过程中，地下水位和地下水压力的变化情况。
这些变化对基坑的稳定性和土壤的持水性具有重要影响。
基于监测数据，施工方采取了相应的排水和支护措施，确保了基坑的稳定性和施工的顺利进行。
此外，通过数值模拟，发现基坑施工过程中土壤的应力分布和变化。
这些变化对基坑的变形和支护结构的设计起到重要作用。
数值模拟结果显示，施工期间土壤的沉降和侧向位移均控制在合理范围内。
综合实时监测和数值模拟的结果，可以得出以下结论。
兰州地铁车站某深基坑施工监测与数值模拟研究为施工提供了重要的依据和指导。
通过监测和分析，可以及时发现并解决施工过程中的问题和风险。
通过数值模拟，可以对施工过程进行全面的评估和优化，确保施工的质量和安全性。
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《江苏交通科技》2〇18年第$ #
轨道交通
地铁车站深基坑有限元数值模拟与分析
马瑞峰方智淳
(兰州交通大学土木工程学院甘肃兰州73007)
李伟
(山西煤炭进出口集团左云韩家洼煤业有限公司山西大同037010)
王玉龙
(中煤建筑安装工程集团有限公司，河北邯郸056002)
摘要以武汉市轨道交通某地铁明挖车站为工程背景，运用有限元软件MIDAS-GTS，对深基坑 支护结构进行了三维有限元分析计算。
探讨了在现有支护技术条件下，基坑开挖后造成的周围区 域的应力和位移的变化。
结果表明，基坑开挖必然会造成周围土体应力以及位移的变化，但是仍 处于可控范围内，该成果为今后相类似的基坑工程计算提供一定的参考和借鉴。
关键词地铁车站深基坑有限元沉降分析
随着地铁、轻轨等交通项目在我国城市的快速兴建，地 围土地 急剧增加，使得周围区域的受力平衡状态被打破从而造成重 象，弓丨地 内位移的变化[1_3]。
由于 全 工期短，逐渐成为地铁车站施工 [4]，但是地
一般位于市区人口密集地段且周围建筑物比 较多，给地 施工带来不小的麻烦。
辉等[5]近苏州轨道交通2号石路站
某深基坑工程为背景，FLAC3D软件建立三维
型，施工进行真 。
地 大位移及回弹变形符合 要求，单侧
引起地 结构刚体位结构应改变，而地 土体位移递具有一定 。
麻风海等[6]计
、合结合，通过 实〔据，得到大连地
关系。
等[7]维 [
有代表性的苏州施工进程进行 ，随着 增 ，至坑底后围护 出显 象。
本文采用有限元软件MIDAS-GTS对地铁车站深 造成的周围土体变化进行仿真 ，了深基坑在开挖过程中 土体 。
为后续施工 类似工程施工提供一定的参考。
1 工程概况
该地铁车站为'号线二期工程第5座车站，设 计为地 12 5。
主体布置在八一路与科技小路交叉路口处，沿八一路东西向呈一字型布置，有效站台中心里程为右CK24 +091.700, 车站设计起点右CK23 + 983. 15,设计终点右CK24 + 2〇8.05，王要包括王体、附属（含通道、出入口、风 道、风亭等）建筑相关内容。
设计为地 （其中地下一层为 、地 为设 ，局部有设备夹层、地下三层为站厅层），计算 长度186 5,
站台宽度12 5。
车站外包总长224.9 5,标准段外包 总宽21.9 5,设牵引降压混合所。
车站主体建筑面积
(收稿日期 ％2018-03 - 17)
• 35 &
《江苏交通科技》2〇1'年第3 #
軏道文通
21 172.2 m 2,车站附属建筑面积3 703.0 m 2,总建筑面 积24 875.2 m 2。
车站共设置3个出入口、2组风亭、3
全出口（
）。
施工。
范围内，表为1@1层杂填
土、1 -2素填土层，厚度1.6〜2. 7 m ;其下为第四系 中更新统硬塑状粉质黏土层，厚
〜
24.6 m 不等。
基岩为三叠系岩层（大冶组T 1d )灰岩、二叠系岩 层强
质泥岩、
，
育，三
充填物多为全充填的硬
质黏土，少量空洞。
该段
基坑坑底主要位于微风化灰岩、强
质泥岩中。
场区地 主要为上层滞水、基岩裂隙水及岩溶水，
滞主要
于表
工填土中，主
要接受场区大气降水、
地表水， 区附近南侧为
，
滞
、; 主 要
于
， 量
;
主要
于
、溶槽或溶洞中，为本场区主要富水地层，水量大小与岩溶发育程度密切 相关，具较大不
，岩溶水具有。
岩溶
有。
2 MIDAS-GTS 软件介绍及特点
MIDAS-GTS 是M ID AS IT 公司开发的主要用于岩土与隧道结构的有限
软件。
该软件很好有限
核心
土与隧道工程的专业
有机结合起来，集合了目前有限 软件的
优点。
MIDAS -G TS
流分析、弹塑性分析、施
工阶段分析、地震动力响应分析等。
该软件可以对 复杂的几何模型进行直观建模，在后处理部分中， 它 出成表格、 、表。
3
有限元法解析步骤采用有限 进行力学问题的分析有以下步骤％(1) 体的力学问题进行离散化%离散是指将要 实体划分成有限个单元，在每个单元之间节
接,这样就使得每
有相同的
位移和应力，继而连接成一个整体，来更好的代替原 来的实体，离散过程中， 量定了
大小，也
到计算的精
所需的时间，通常在合理
表 1 土 J 1
范围内，单元尽量取大以减少运算节省时间。
(2) 建立：根据力学原理中的
几
程、 程理对不
进行 ，
得到在
部坐标。
(3) 总刚度矩阵的建立：根据坐标变换原理，将
局部坐标系下的单元刚度矩阵转换为整体坐标系，然后，将各节点处
阵相加形成整体坐标
总刚度矩阵。
(4) 程组的建立 解％组建各节点的
程，
程 组， 程 组解方法求解方程组，得到各节点的位移量。
(5) 后处理％ 计算节
、
等。
4
有限元模型的建立及计算结果分析
4.1 模型的建立
本
土
关
模型，并且假定土体整体
位移为0。
时固定
两侧边界以及底部边界，整体剖面图如图1所示。
4.2 模型参数的选择
地质报告勘测试验以及实验室室内
试验，模型所用土体参数见表1。
编号土层厚度H/m 重 *(k N • m -3 )黏聚力
C/kPa 内摩擦&/(。
）量E/M Pa 泊松比静止侧压力系数
1杂填土 2.96
10.910158.50.30.452质黏土 16. 1119153515.070.250.43质黏土 216.520.1164015.130.250.424强 质泥岩 3.0721 .33835440.280.45
强 质泥
51.36
21 .0
39
35
43.8
0.28
0.4
•
36 &
轨道文通
《江苏交通科技》2〇18年第$ # 4.3 基坑开挖步骤
施工指导方案以及现场实际情
况，土 共分'步进行，结合5道混凝土撑
1支撑。
在 有限元软件 时，采
撑后 序，7个子步来 地：站
深基坑施工。
第1步%位移场清零。
第2步:施工设置第一道混凝土支撑。
第3步：第1层土， 4.4m。
第4步:施工第 混凝土支撑并且开挖第2层土，开挖深度为5.13 m。
第5步：施工设置第三道混凝土支撑并且开挖第3层土，开挖深度为5.5 m。
第6步:施工第 混凝土撑，并且开挖第4层土，开挖深度为4.7m。
第7步：第五道混凝土撑，并且开挖第5层土，为 5 m。
第'步：施工第六道钢支撑同时对钢支撑施加，后一层土，为4. 34 m，开挖至 底部，完。
4.4 数值模拟结果
利用有限元软件MIDAS-GTS，利用建立的模型 求得整体模型在纵 位 整体结构 大最小主应力，分别如图2、图3、图4所示。
DISPLACEHENT TZ, m
图2纵向位移云图
图$最大王应力
图％最小主应力
由图3〜4可知，整体结构在纵向位移最大为2. 175 cm，最大主应力为629. 326 kPa，最小主应力 为4.66kPa，结合现场施工前地质勘测资料以及施 工过程中 ，所得结果在 范围
之内，为结构设计整体要求所 。
5 ：
本文采用三维有限元方法对明挖地铁车站深
基坑施工进行了数值模拟，并且 结果与
实际工程施工所 范围进行 ，得到[模
拟所得结果可以运用在实际工程施工中并且可以为一定的参考，有限 在 围护
过程中 行性。
三维 很 ]考虑到土体 建筑 空 ，弥补
了一些缺点，在后类似工程中同样可。
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•
37 &。