深基坑开挖对临近建筑物影响的实测及有限元分析娄承滨 深基坑开挖对临近建筑物影响的实测及有限元分析 娄承滨 （ｑｂ铁第四勘察设计院集团有限公司建筑院武汉４３００６３） 【摘要】随着深基坑工程的大量涌现，深基坑开挖对临近建筑物的影响成为工程建设过程中重点关注 的问题 以长株潭城际铁路某地下车站深基坑工程为例，基于实测资料，应用有限元软件分析了围护桩变 形及临近建筑物沉降数据，得出了特定地质条件下深基坑开挖引起邻近建筑物沉降的发展规律。 【关键词】深基坑临近建筑物沉降实测数据有限元 表１ 各土层主要物理力学参数 土层 人工填土 层厚 Ｙ Ｃ ｐ ｍ Ⅳ・ｍ‘ ｋＰａ （ｏ） Ｍｅａ ３．４ １８．５ ２０．０ １８．０ ４．０ 门 １引 言 随着城市化进程，地铁、市域铁路、城际铁路蓬 勃发展，带来大量深基坑工程。传统的深基坑支护 结构通常采用强度和稳定性控制的设计方法，以保 证支护结构的强度和稳定性为目标。而地铁、市域 铁路、城际铁路的地下站往往在密集的建筑群中施 ｜ 全风化板岩 ｌ１．０ 强风化板岩 ３．８ 弱风化板岩 ２４．５ １９．６ ２２．０ ２６．Ｏ ２０．０ ３５．０ ７．６ ０．２８ ２５．Ｏ ４０．０ ６０．Ｏ ０－２６ ３２．０ ４５．０ ９０．０ ０．２２ 基坑支护结构采用钻孔灌注桩加内支撑的支 工，场地狭窄，临近常有必须保护的永久性建筑，深 基坑开挖对临近建筑物的影响成为工程建设过程 中尤为关注的问题。 基坑开挖引致的地层移动会使基坑周边的建筑 结构产生沉降和倾斜，当附加变形过大时就会引起 结构的开裂和破坏，从而影响建筑物的正常使用。 连续介质有限元法和基于实测数据的经验分析法是 目前分析基坑开挖引起建筑物沉降的有效方法。文 献“ 基于大量实测资料统计，得出了不同地层及支 护条件下坑外地表的沉降模式；文献 应用有限元 软件，分析了不同地质条件下基坑开挖对周边建筑 护型式，采用高压旋喷桩止水。设七道支撑，第一、 四道为混凝土支撑，其它为钢支撑。基坑开挖施工 工况见表２。 表２施工工况 工况 历时／天 施工内容 工况０ 工况１ 工况２ 工况３ 工况４ 工况５ 工况６ 工况７ ｌ６８ ５５ １８ １２ １３ １０ ６ ｌ９ 施工灌注桩、旋喷桩及刚性隔离桩 开挖至一３ｍ，浇筑第一道砼支撑 开挖至－８ｍ，架设第二道钢支撑 开挖至．１３ｍ，架设第三道砼支撑 开挖至一１８ｍ，浇筑第四道砼支撑 开挖至．２２ｍ，架设第五道钢支撑 开挖至．２７ｍ，架设第六道钢支撑 开挖至－３３ｍ，架设第七道钢支撑 物的影响规律。本文针对长沙地区深基坑嵌岩围护 桩的变形特点，基于实测资料，应用有限元软件，分 析不同开挖工况下建筑物沉降的发展规律。 受车站施工影响较大的建筑为基坑东北角的 建筑Ａ，距基坑围护结构仅３．５ｍ。该建筑为６层框 ２工程概况 建车站位于长沙市岳麓区，位于银杉广场西 侧，房屋密布，人口众多。车站全长２５２ｍ，基坑深 度约３３．０ｍ，采用明挖法施工。根据地质资料，区内 出露地层主要为第四系地层和冷家溪群组板岩地 层。各土层的主要物理力学指标如表１所示。 架结构，采用柱下条形基础，基础埋深１．７ｍ。为减 少深基坑开挖对该建筑物的影响，在该建筑与围护 结构之间设三排刚性隔离桩。当建筑物沉降速率 或沉降量过大时，将根据实际需要， ｌ＼厂ｒＪ，ｒ田『０ 日Ｔ工 浆加固建筑Ａ基础周边土体。图１、 ！分别为建筑 Ａ与基坑围护结构的平、剖面关系图 ＲＡＩＬＷＡＹ ＳＵＲＶＥＹ ＡＮＤ ＤＥＳＩＧＮ １０１３（４）圜铁道勘测与设计