主动控制轴力作用下基坑围护结构强度研究

伺服钢支撑可通过主动补偿损失轴力控制基坑变形,虽应用良多但对其作用的围护结构强度问题研究甚少。基于力学原理,采用增量法对不同钢支撑轴力作用下的围护结构强度进行计算,得到了不同工况作用下围护结构的弯矩、剪力变化规律。以上海浦东南路站2号出入口基坑和浦东南路站基坑工程为依托,采用Plaxis 2D数值模拟并得到了不同伺服钢支撑轴力施加工况以及极限承载状态轴力组合工况下的围护结构内力分布。结果表明,在伺服钢支撑轴力逐渐增大作用下,围护结构迎土侧弯矩逐渐增大,背土侧弯矩先减小后增大,剪力先减小再增大,最大弯矩与最大剪力均未超过地连墙可承受极限值,背土侧配筋需结合伺服钢支撑轴力相应提高配筋率;各伺服钢支撑极限承载组合工况中若干工况超过地连墙设计极限值,采用伺服控制系统不可依靠单一增加作用力来提高主动控制效果。

基坑卸载对临近地铁车站影响的数值模拟研究

为探究西安地区黄土地层新建基坑开挖对邻近既有地铁车站的影响规律,依托西安某新建基坑实际工程,借助MIDAS GTS NX有限元软件建立了基坑与既有车站结构三维数值模型,研究新建基坑开挖全过程中围护结构变形与内力、既有地铁车站位移与周边地表沉降的响应规律,将模拟结果与实测结果对比验证其准确性。结果表明:基坑开挖过程中,围护结构位移较小,钢管内支撑可以有效控制围护结构的变形;既有车站最大侧向位移、竖向位移均出现于车站中间部位,侧向变形曲线呈典型的“内凸型”,竖直方向表现为沉降变形,变形增长速率随着基坑开挖深度的增加有所减小;车站周边地表沉降随基坑开挖逐渐增大,至基坑开挖结束,最大沉降值为-8.63 mm;数值模拟结果与现场监测数据规律一致且偏差较小,开挖完成后围护结构的最大位移为7.20 mm,既有车站侧墙中间部位的最大水平位移为1.18 mm,基坑施工风险较低,基坑卸载对临近既有地铁车站影响较小。