超深超宽地铁车站半开挖止水帷幕施作影响特征研究

文章以深圳市皇岗口岸站深基坑工程为依托,在地连墙+旋喷桩止水帷幕的设计方案下,分析了随着开挖深度的增加止水帷幕的变形状态,进一步分析了半开挖特大基坑由止水帷幕结构变形引起的地表附加影响特征,结合现场监测数据总结止水帷幕水平位移及周边地表沉降随着基坑开挖的变化规律。采用Midas软件开展了针对超深超宽地铁车站半开挖时各结构变形数值模拟试验,在对止水帷幕水平位移和周边地表沉降模拟值与现场实测值进行对比、验证的基础上,就6次基坑开挖对止水帷幕、地连墙及水平位移及地表沉降进行了研究。结果表明:针对超深超宽基坑,地连墙+旋喷桩止水帷幕的设计方案能够有效解决狭长型基坑围护结构长边结构变形过大的问题。通过划分应力网格、半开挖施工、增加止水帷幕,消除围护结构土压力集中问题,拆分深、大、狭长型基坑,最终基坑周围土体最大沉降量为3.38mm;长宽比较大的矩形基坑,由于端头加固固结土体的原因,导致地连墙短边处的墙体最大水平位移量2.53mm小于地连墙长边处的墙体最大水平位移量16.21mm;地连墙最大水平位移的深度位置逐渐下移,但下移趋势逐渐减缓,挖深至17.5~28.5m时,最大水平位移位置转变为处在开挖面上。该方案解决了狭长型基坑结构变形过大及围护结构长边变形叠加态的问题,减小并分散了应力峰值,可为深基坑止水帷幕的合理设计与基坑安全施工提供参考依据。