南宁地铁3 号线车站偏压深基坑变形规律研究

李 晓 赵福全

（1.石家庄铁道大学大型结构健康诊断与控制研究所， 河北 石家庄 050043）

（2.石家庄铁道大学土木工程学院， 河北 石家庄 050043）

随着地铁的加速建设，涉及的基坑工程也随之增加，基坑的规模也越来越大[1～4]。因车站往往建立在人流集中的区域，施工环境复杂，使得基坑受动、静荷载作用，两侧受力不均形成偏压[5]。本文以青秀山站明挖站厅为研究背景，主要对两侧土体不对称且一侧邻近建筑物的基坑在施工过程中的变形规律进行研究分析。

1 工程及地质概况

1.1 工程概况

站厅基坑为地下三层(局部四层)，呈五边形，南侧长度为41.8m，北侧短边为21.2m，东侧为82.4m，西侧短边为68.0m，标准段基坑底部埋深约24.35m。基坑南侧和东侧采用的钻孔灌注桩为Φ1500@1700mm 和Φ1200@1500mm，桩长35 m，基坑的北侧和东侧采用Φ1200@1500mm 的钻孔灌注桩，桩长分别为40m 和35m，在竖直方向采用了4 道支撑，均为砼支撑。

1.2 地质条件

明挖站厅层依次通过的各地层特征及物理力学参数如表1 所示。

表1 土层物理力学参数及特征

2 监测数据分析

该基坑监测点布置图如图3 所示。

图3 基坑监测平面图

整理J7 和J15 测点处变形数据，如图4 和图5 所示。对比分析可以看出，随基坑开挖，桩顶发生向坑内的偏移，桩体水平位移先增大后减小，呈现“勺型”。工况七后，偏压侧桩体的最大水平位移降至基坑的3/4 处，位移量为25.74mm；而非偏压侧降至基坑的2/3 处，为17.28mm。

图4 偏压侧围护桩体J7 监测变形曲线图 变形曲线图

图5 非偏压侧围护桩体J15 监测

3 偏压基坑变形模拟分析

运用FLAC3D 软件该偏压基坑进行模拟。选取282.4m×241.8m×95m 区域建立三维模型。按照《建筑结构荷载规范》：每层按12 kN/m2考虑，则管理站的均布荷载分别为q1=24 kPa、q2=12 kPa、q3=36 kPa、q4=24 kPa。

3.1 施工工况

根据实际施工情况，基坑开挖工况如表2 所示。

表2 施工工况

3.2 变形结果与监测结果对比分析

图9、图10 为基坑开挖完成后偏压侧与非偏压侧的实测数据与监测数据对比图。对比看出，偏压侧围护桩体的最大水平位移分别为位移为22.81 mm、25.74 mm，非偏侧围护桩体的最大水平位移分别为17.28m、18.01 mm，，相差较小，位置相近，表明模拟数据较为可靠。

图9 偏压侧围护桩水平位移对比曲线 曲线

图10 偏压侧围护桩水平位移对比

4 总结

本文以青秀山站明挖站厅基坑工程为研究背景，通过监测数据分析与数值模拟相结合，得出该地区地质条件下偏压深基坑开挖初始，偏压侧围护桩桩顶处发生最大偏移，而非偏压侧围护桩桩顶偏移量趋近于零；开挖至底部时，偏压侧围护桩体最大位移大约位于基坑的3/4 处，而非偏压侧大约位于基坑的2/3 处，均呈“勺型”。