赵　帅

(山西经济管理干部学院，山西 太原 030024)



地铁基坑工程抗倾覆稳定性研究

赵帅

(山西经济管理干部学院，山西 太原 030024)

摘要：以地铁基坑工程为例,基于解析土压力模型计算出其抗倾覆稳定性系数,同时使用数值模拟方法得到施工过程中抗倾覆稳定性的变化规律,对两者进行对比分析,得到更实用的解析土压力模型,同时给出施工中保证基坑抗倾覆稳定的措施.

关键词：抗倾覆稳定性;土压力解析解;数值模拟

1工程概况

某地铁车站为标准岛式车站,车站全长为463 m,站台宽度12 m,基坑开挖深度为17.5 m,围护结构为围护桩+钢支撑结构.施工过程分三步开挖,同时架设三道支撑,标高分别为-1.90、-7.80、-13.30 m.

基坑土质情况主要以素填土、粉土、粉质黏土为主,坑底部以下土质分布有细砂及中砂.地下水位深-27.0～-28.9 m.鉴于地下水位埋深稳定,对本站的基坑工程不会造成重要影响.

2抗倾覆稳定性验算基本理论

对基坑进行抗倾覆稳定性验算时,假设桩体是绕桩底转动失去稳定性,其表达式为：

Kq=(FpZp+GkB/2)/FaZa

其中:Fa、Fp分别是主动土压力合力、被动土压力合力；Za、Zp分别是主动土压力合力、被动土压力合力作用点距桩底的距离；Gk是挡土结构自重,B是挡土结构厚度.

为更好地研究不同土压力理论对抗倾覆稳定性的影响,将集中的主、被动土压力分段考虑,得到以下公式：

K=(∑Epihpi+∑Tcjhcj)/∑Eaihai

其中:Eai是第i段土的主动土压力,Epi是第i段土的被动土压力；hai、hpi是其各自对应的合力作用点距桩底的距离.依据工程实测数据发现,若基坑……