周利勇

（兰州市政建设集团有限责任公司，甘肃 兰州 730030）

0 引言

为缓解交通压力，越来越多的城市在进行地铁建设。同时，地铁相关的深基坑工程是一个复杂的综合性岩土工程[1]，借助于数值模拟和实际相结合的方法，可以对深基坑工程整体结构进行比较系统地分析[2]。本文以兰州市某地铁出站口为研究对象，利用有限元软件 MidasGTSNX建立三维模型，研究该基坑在开挖过程中，桩体变形、钢支撑内力变化、土体的沉降规律及钢支撑的作用位置对基坑稳定性的影响。

1 工程概况

1.1 车站概况

该出站口位于1号线某车站主体结构西北角，地处兰州某十字路口，四周多高层或多层建筑。场地地势开阔，地形平坦。基坑长68m，宽7.2m，标准段坑底埋深越11m（见图1）。

图1 出站口深基坑现场照片

1.2 工程地质概况

该基坑场地为黄河Ⅰ级阶地。拟建场地影响厚度内土质依次为以路基为主的人工填土、黄土状土、卵石土、强风化砂岩。地下水位埋深4.1～5.1m，且地下水位年内变幅在1.0～1.5m。根据地质勘察报告，各主要土层分布及物理力学指标见表1。

表1 场地主要地层的力学指标

1.3 支护方案概况

根据附属结构形式，场地地质及周围环境特征，该基坑采用灌注桩+钢管内支撑体系，维护结构采用800@1600的钻孔灌注桩。沿基坑竖向布2道的609mm（t=16mm）钢管内支撑，钢支撑分别设置在2.5m，7.5m处，水平向间距3.5m。施加预加轴力分别为300kN、350kN。灌注桩间挡土采用挂网喷射混凝土。桩顶设置钢筋混凝土冠梁，截面b×h=0.8m×0.8m，钢围檀均采用2根45b工字钢组合型钢。围护结构模型见图2。……