土体加固方法对深厚淤泥质土超宽地铁基坑变形的影响研究

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深厚软土土质较差,开挖量大,会导致基坑在开挖过程中变形量增大。工程实践和相关科研成果表明,基坑主动区与被动区加固可有效减少基坑的变形。本文以昆山深厚淤泥质土超宽地铁深基坑时代大厦站为背景,通过监测数据分析和ABAQUS有限元分析,研究了基坑被动区与主动区加固对基坑变形的影响规律。为类似工程的变形控制提供参考。主要工作和结论如下:(1)介绍了昆山地铁基坑时代大厦站的工程概况、监测方案、且对该地铁西基坑的部分实时监测数据进行了分析,分析结果如下:基坑标准段与端头井变形量之间的差值随开挖深度的增大而增大;基坑开挖中后期的地连墙水平位移的发展速度较快;施工工序会导致部分支撑轴力大于其他区域的轴力,应密切关注各层轴力的发展,以免发生受压破坏;在基坑开挖过程中坑外车辆荷载对地表沉降的影响极大。(2)阐述了基坑的几何尺寸、开挖降水工况,并按照施工工况进行数值模型,结果表明:各施工步中地连墙水平位移与坑外地表沉降模拟值与监测值之间的误差较小,可确定有限元模型参数设置的合理性。(3)讨论被动区(基坑内)土体加固范围、强度、不同基坑宽度情况下加固土体对基坑变形的影响。研究结果表明:裙边与抽条的加固深度和宽度在不同的范围内取值,会导致地连墙水平位移减少,但加固效果存在差异;裙边加固宽度和深度、抽条加固深度、抽条与裙边的无侧限抗压强度存在临界值,土体的加固范围和强度在临界值范围内取值,其加固效果相对较好;抽条加固宽度不存在临界值,其尺寸应视基坑变形控制要求来决定;抽条与裙边保持相同的加固深度可有效率的减小地连墙水平位移;基坑宽度对抽条加固的效果基本没有影响。(4)探讨了主动区(基坑外)土体的加固范围、强度对地连墙的水平位移的影响。研究结果表明:主动区加固深度和宽度在不同的范围内取值,会导致地连墙水平位移减少,但加固效果存在差异;采用“宽度小,深度大”的加固形式可以提高加固效果;减小一定范围内的加固土体强度对地连墙水平位移的影响极小。
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