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地铁深基坑开挖对紧邻建筑影响的有限元模拟与监测研究

2016-04-20杨卓吴剑波赵一臻李兵都建昌谭潮

建筑科学与工程学报 2016年2期
关键词:有限元分析施工

杨卓 吴剑波 赵一臻 李兵 都建昌 谭潮永

摘要:以临近北京地铁朝阳门站深基坑某高层建筑为背景,采用有限元分析软件PLAXIS建立了考虑位移场、渗流场情况下的深基坑开挖对临近高层建筑影响的三维数值模型,对工程降水、基坑开挖引起的高层建筑变形与沉降进行了分析计算,并结合实测数据探讨了基坑和高层建筑相对位置与开挖深度对地基基础的卸载或加载作用。结果表明:数值计算结果与实测结果比较接近,可为深基坑开挖对周边环境的影响分析及类似工程提供参考。

关键词:基坑开挖;地铁车站;数值模拟;影响分析;监测分析

中图分类号:TU375.4文献标志码:A

Abstract: Taking a highrise building of deep foundation pit surrounding Chaoyangmen subway station in Beijing as background,a threedimension numerical model with considering displacement field and seepage field was established using finite element software PLAXIS to simulate the influence of deep foundation pit excavation on adjacent highrise building. The deformation and settlement of highrise buildings caused by dewatering and foundation pit excavation were analyzed and calculated. Combined with the actual data, the loading and unloading effects caused by the relative location of pit and highrise buildings and excavation depth were discussed. The results show that numerical simulation results are close to actual data, which provides a reference to analysis of surrounding environment change caused by deep foundation pit excavation and similar engineering.

Key words: foundation pit excavation; subway station; numerical simulation; influence analysis; monitoring analysis

0引言

随着中国地下空间的开发利用及快速轨道交通的高速发展,在城市中心密集区遇到越来越多的深基坑工程,因为地铁车站深基坑的开挖容易引起周围地表的沉降,因此针对地铁深基坑开挖与紧邻既有建筑之间相互影响的研究越来越多[12]。在地铁车站施工过程中保证紧邻高层建筑安全具有十分重大的实践意义。

由于地铁车站深基坑与紧邻高层建筑相互影响的复杂性,一般很难通过解析解求得由地铁开挖引起的结构变形量。因此,本文以临近北京地铁朝阳门站深基坑某高层建筑为背景,基于有限元分析软件PLAXIS建立了考虑位移场、渗流场情况下的深基坑开挖对临近高层建筑结构影响的三维数值模型[3],深入研究了基坑开挖引起临近高层建筑结构变形、沉降、稳定性等问题,并将动态监测结果与数值分析结果进行了对比,探讨不同工况下的高层建筑地基基础的受力特性,为地铁基坑开挖对临近既有高层建筑的影响分析提供参考。……

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