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有限元计算在深基坑施工中的应用

2011-07-25罗中来

关键词:有限元变形优化

罗中来

(中铁十二局集团建筑安装工程有限公司,山西太原030024)

1 工程概况

苏州火车站是一座集铁路、城市轨道、城市道路交通换乘功能于一体的现代化大型交通枢纽。总建筑面积85 717 m2,地上两层,地下三层,地下负一层以上为铁路站房,地下负二、三层为地铁车站。本工程场地位于太湖冲湖及泻湖相沉积平原区,地势平坦,海拔2~4 m,多湖群分布,河港沟塘纵横通连,系典型的水网化平原地区。区内地表水系极其发育,太湖水经河道源源不断给场区补给地表水,同时在地层不同深度还存在微承压水和承压水,而深基坑开挖深度超过15 m时,将会受承压水的影响。施工场地临近京沪铁路西侧。地铁3、4号出入口距离铁路运营线中心仅21m,基坑边坡距铁路运营线中心仅9 m,基坑开挖深度达15.26 m,保证铁路运营线安全是施工的重点和难点。

2 原设计方案分析

车站地铁3、4号出入口的设计长度和宽度均为56 m×19 m,设计采用四道钢支撑,开挖土方量37 048 m3,出入口南北两侧连续墙顶标高分别为-1.35 m、-3.30 m,自然地面标高约2.15 m,在南侧土方开挖时,考虑先降低3.5 m土层,在北侧连续墙外侧设置12.2 m宽反压土台及反力支墩的方案。该处地下结构还有桥梁3号承台、桥台,站房高架候车厅承台柱,上站台扶梯基坑等工程。

地铁3、4号出入口内部结构涉及土方开挖、内支撑架设、地下层桥梁3号承台、桥台,高架候车厅CE轴承台、柱,自动扶梯槽及出入口本身的结构施工。北侧预留的12.2 m宽的反压土台,位置会影响地下层桥梁的2号承台、桥台,站房高架候车厅的CF轴承台、柱及地铁站在反压土台范围内(800 m2)的结构施工。……

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