基坑设计方案分册三

xx国际广场C、D块高层建筑后期沉降对地铁车站、区间隧道影响分析xx市隧道工程轨道交通设计研究院xx年xx月目录1工程概况……………11.1D地块23＃楼概况………………………11.2C地块19＃楼概况……………22计算理论………………22.1有限元计算理论…………………22.2计算参数…………………43地铁保护区域高层沉降对地铁车站影响分析……54地铁保护区域高层沉降对区间隧道影响分析…………………75地铁保护技术标准要求……………106结论…………101.工程概况1.1D地块23＃楼概况筋x步x比国际广场淡工程地桥处泼x扩x哲市惭xx创区西北角来，东骄起冰x舌x熔路，西佛至活x糊x艳路，南透临低x握x沾路琴，扑北怎抵疑x旧x乎铁路。疗D故块工程内捧的膀23升#及办公塔楼烧位于地押铁嗓7赔号抖线多x枪x辜路车站型的上50渣m黎保护范围夫内，距离胀车站的距目离廉为字3省1梁～源35雀m岁。腾2煌3寨＃楼地上短总录计金2称3饱层，室内量外高肾差盼0.30知m末，塔楼屋盼面标聪高胀91.5分m棵；地下室善总计二层槽，地下一键层层高滔为掠5.95镰m俩，地下二乖层层高躬为酱3.55隔m星。底板面闲标高狡为征-10.甜00紫m痛。地下室讲顶板厚度含为墨0.18舟m凑，下一层拐板厚辟为庭0.15震m庭，筏板厚谜度堂为厨1.8午m撒，垫层厚牙度约沸为申0.1榆m掀。筏板下领设西置旧64.6舍m说长垄的银φ辆85睛0孤灌注桩，简桩端进入eq\o\ac(惩○争,9)章2屈层灰色粉镰砂土。怠x材x玻路为地下趋两层岛式暮站台车站市，车站主袭体结构侧阶墙为双层挣叠合墙，促连续墙厚腥度泻为首0.袖6薪、管0.8脾m钱，内衬墙瓶厚度轨为泊0.浇4眯、嚼0.6从m缝。与地茎块垮D慌区结合的透结构型式盗为单柱双暂跨钢筋砼焦框架结构蓄，顶板萝厚信0.8~捏1.0叉m达，中板样厚足0.4斤m渣，底板瞎厚殖1.0疫m狡。在连接奋区域绢，饰x忆x阳路车站西挽侧的连续水墙深度膊为串28毫m川，车站底厨板深度约勾为掘15.3撑m呈。夕2辰3姻＃楼相对挎地铁车站咸关系如棕图扮1世所示。xxxxxxxx察必高图迟12吹3紫＃楼相对哑地铁车站恩关系滤1.2泊范C艺地炼块羞1导9烂＃楼概况缝C庭地块内绩的三1且9炎＃高层位役于地傍铁竖7碎号盖线武x照x两路柄与奶x颗x餐路地铁区民间隧道的蚊保护区域赴内，该楼揭为长条形提，南北向悬长铁边左61.5因m占平行于地专铁区间隧赢道喝。盼1油9季＃房屋距最离地铁区角间隧道的税最近距离念为叮24.9汤m诉，平均距幸离约葬为杜26.8异m氧。敬1顺9暮＃楼为框龟架剪力墙扭结构，楼简高毯85竟m洞，设置一常层地下室悲，地下室埋埋贫深件6.7m破(绝相对于既吐有地面绝困对标冬高旗3.90锹)浮，采用筏痕板基础，供筏板下设乳置虫64.6蓬m需长述的蹄φ眨85骄0况灌注桩，翻桩端进入eq\o\ac(材○盖,9)疲2兆层灰色粉医砂土。允1浓9薪＃高层附坡近的地盐铁腐7砖号线区间炎隧道线路员中心间距纽为合13.2舅m倾，区间隧赖道线路平控面躲为搅1000删m疗圆曲线，献隧道外直听径撕6.2钻m镰，内直径渠为稍5.5纪m庭。盾构隧瘦道的管片毫混凝土强斥度等级重为垒C5傲5聋，主筋采厘用礼HRB3北3梦5愁钢筋。区千间隧道位厘于第eq\o\ac(看○士,4)啄层淤泥质到粘土层中愧，隧道顶男部覆土厚求度叼为松9.24抬m华。太1仇9笛号楼相对岂于地铁区唉间隧道的豆关系如课图到2雀所示。肃圆图团21批9扁＃楼与地变铁区间隧犁道的平、峰剖面图联2.抢际计算理论幸2.1展阶有限元计滑算理论企计算采用午三维有限乘元进行分狱析，土体误和混凝土愁结构采用本八节点六井面体等参宜元进行模来拟。在局免部坐标系户中，八节炮点等参元咳如下图所落示：辛图唇3释燕八节点等族参元刺具验有律C却0续宿阶连续性云的八节点帆单元，在拨局部坐标现系中，其讲节点坐标睁和形函数酿如下所示故：(1)贪该单元是攀常应变单浆元，其单袖元刚度矩家阵拘为萍24x2兴4厦阶，单元喜内任意一害点的坐标倍可以用节吉点坐标表枯示为：(2)蒙单元内任睬意一点的昏位移钻，通过形么函数可以铺用节点位咽移表示如百下：(3)谷上式中，饰I代为凳3x粘3枕单位矩阵敬。渣该单元的仍应变－位悔移关系矩纱阵为：＝(4)即：磁为了得到冶应刺变较—战位移矩阵没中的应变煎矩阵批，需要得影到形函数狂对总体坐腰标的导数款。通过先茅用形函数域对局部坐养标求导，斤然后再利顿用绪Jaco斥b幅矩阵的逆勾阵进行坐纷标变换，台可以得到月形函数对晋整体坐标肝的导数。诊根据公铸式靠(1科)凯，可以得叼到帽N斜i喂对局部坐息标的导数亏。如之N孟1喷对局部坐副标的导数装如下：忽渴啄形函数对霜于局部坐喝标和整体扁坐标的导曲数通垫过贤Jaco爆b鬼矩阵建立抱联缺系孔,筒转换关系庸如彻下辽:(5)特置溪公式中币为获Jaco柜b诊矩阵，如宁下式所示却：(6)仔财歪形函数对叠整体坐标链的导数如箭下所示：(7)折蓄鸦公式中贼，其Jaco畅b翼矩阵逆阵(8)贵计算得到怒的应变矩宴阵驾，证如下式所版示：蜡(9秀)公式中：农单元的应腹力失—梯位移关系岩矩阵推导霸时，考虑次土体卸载摘过程为弹萍性卸载过教程，土体联的应力应三变关系运袭用广廊义兰Hook炮e欣定律来表牌示：(10)娃各个应力为分量为：乞根据最小洁势能原理知，可以建主立六面体浸单元的刚拾度矩阵：辟＝才(馆11)凡公式中扮GP描为每个方姥向境的阅Gaus获s翼积分点数狗，庭W固p征，妹W吓q控，射W屈r骨为相应的磁权函数。遵在三维等领参元的单捏元面上作仰用的面力冻，利任用虾Gale堂rki届n帜原理可以揭得到该面事力的等效虑荷载：雹(12躁)缸2.2寿款计算参数擦根据高层进结构筏板愿基础计算于的最大沉执降量作为帆有限元模珠型的输入法数据，分售析基础沉雄降对临近编地铁和区等间隧道的忙影响。高丸层建筑的槐基础沉降绝由高层结窄构设计单陶位提供，浊计算土层唱的主要参邻数如折表纺1盈所示。屈表辉1厨坝土层主要岁参数木土层层号能土层名称遵重掠度贩γ奸(吨KN/m兼3镇)悲粘聚画力爸c(KP医a)绑内摩擦已角跨Φ胃(斧°)灿压缩模格量沾Es帆0.1-券0.2宵（捎Mp渣a宁）电泊松惜比湖ν知②说褐黄－灰棋黄色粉质吃粘土崖18.7谊17幅24蓄5.9赚0.39旱③花灰色淤泥叔质粉质粘吓土夹粘质默粉土甩17.7通10拔23颂5.18颈0.42踪④锦1分灰色淤泥竭质粘土览16.8冷12凯11岛2.02毯0.42宵④坚2浊灰色粉质聚粘土歉18.3简5雹31求6.48柔0.40里⑤锄灰色粉质展粘土石17.9乔17桨14.5楼3.48蒜0.40陕⑥为暗绿－草名黄色粉质纵粘土馅19.5希46烫15右6.86碑0.38织⑦扫1纹黄－灰色主砂质粉土谷18.7垄6庙35俱10.2镰9伴0.36扩3未．地铁保啦护区域高置层沉降对崭地铁车站攀影响分析间根据筏板哲基础的最瓶大沉降量暴，计算筏糊板基础的屠沉降对地参铁车站沉情降的影响因。敏23泄#威号楼筏板棉的厚度筐为勉1.8则m血，设完置胳φ坡85薄0骄的钻孔灌内注桩，桩微长摇64.6链m世，进入eq\o\ac(皂○荣,9)奥2臣层灰色粉进砂土层中第，单桩竖息向承载力询设计值喷为碌3500购k史N歼。根杂据蓝TBS碌P渔计算结果似，筏板基劝础的最大云沉降量捧为颂21m尺m底。有限元独计算模型摊如串图涛4常所示，采委用八节点饶等参元模拐拟土层和匀结构，单爆元总数晕为钳3236子4厘，节点总捎数闻为智3704适6成。根据高违层沉降引给起的土体喂位移场如钞图换5射所示。高身层沉降引沾起的车站炒结构变形冲如搞图击6碍所示，车予站最大沉游降逐为落0.1m连m终，车站最截大水平位腐移业为管0.14愁m彩m渗，车站结哗构的倾斜厌为肉0.17栽m否m错，高层结混构的后期秋沉降对车式站的影响村较小。高汇层沉降引座起的车站钩结构内力史变化如笔图阻7夏所示，车邮站结构最精大竖向应假力变化到为付0.06吗MP笔a迈，最大水绪平应力变黄化辰为狸0.04拨MP掌a群。牺帜图啊4恐所高层沉降烦对车站影浇响计算模太型谦(a)舅鸡土层空间累竖向沉系降驰(孝m)愧(b)钻沙土层空间符水平位好移辉(缺m)驴图滑52眼3恳＃高层沉治降引起的喉土层位移利场威(a)里溪横断面沉慌降说(b)哥璃车站结构糕竖向位量移缩(状m)富(c)乞过车站结构利水平位素移羽(曲m)能图沈6膜谋车站结构多附加变形吃图桃(禁m)词(a)炼满车站结构殿竖向应力遵变疏化系(守kPa)颂(b)勿谱车站结构车水平应力困变互化阻(金kPa)屑图三7犹浅车站结构迈附加应力合图积(键kPa)容4向．地铁保听护区域高裙层沉降对尊区间隧道炎影响分析确1秒9悠＃楼筏板肢的厚度忘为恋1.8赤m疼，设母置判φ搂85威0陡的钻孔灌柏注桩，桩呼长已64.6个m给，进入eq\o\ac(废○驴,9)暑2刃层灰色粉俱砂土层中蛇，单桩竖字向承载力效设计值嘱为那3500秀k倍N猪。根关据稳TBS拉P绞计算结果测，筏板基沃础的最大轰沉降量处为匀21m仿m先。根斩据钟1艳9厌＃楼高层斗的最大沉愿降量，分眠析沉降对花地铁区间善隧道的影博响，计算途模型如旱图扶8些所示支。万采痒用舍8掏节点等参径元模拟土辉层和结构残，单元总搜数杰为烈2598贼8欣，节点总靠数助为愉2922茂7云。姥图丈9和为高层沉瓶降引起的梨土体竖向蝇位移场和丰水平位移旅场，高层哲沉降引起勿的区间隧生道结构变皇形如施图疯1裹0赛所示，隧种道最大竖烂向位移污为驾0.15灭m敏m伍，隧道最悠大水平位在移库为订0.2m轧m耕。高层沉名降引起的系隧道结构榜内力变化肚如吗图绩1贞1究所示，隧疯道结构最济大竖向应磁力变化鹅为绩0.01犯5MP槽a米，最大水塞平应力变值化烧为掩0.01蜜5MP而a疮，能够满谜足区间晌隧道的结旬构安全和武正常使用团要求。浅图慰81进9长＃高层沉赴降对隧道责影响计算筹模型忠(a)苦碌土层空间摇竖向沉嫩降学(稿m)宁(a)旬肠土层空间构水平沉浑降浩(骗m)邀图倚91盾9指＃高层沉泥降引起的面土层位移搅场静(a)克共横断面竖燥向位赔移明(抱m)俩(b)暴今隧道结构喂竖向位帝移影(嚼m)钓(c)应厦隧道结构定水平位歌移庭(灰m)瑞图民10推押隧道结构按附加变形仓图渔(糖m)轨(a)引准隧道结构姑竖向应力虏变睁化顾(屯kPa)洋(b)弓救隧道结构填水平应力荐变务化断(感kPa)笛图尤11香撒隧道结构症附加应力铁图扮(把m)敌5厕．地铁保造护技术标构准要求生根搁据晚x涝x娃市市政工辣程管理抵局采“挣x穷x牌市市政法之（繁x珠x恒）群第显x轧x市号壳文狠”猫中关间于急“普x据x娘市地铁沿凤线建筑施径工保护地帅铁技术管蓬理暂行规前定菠”册的通知，僚其中第二赚条团“践地铁保护神技术标锅准突”谜规定：锡深基坑、允高楼桩基犯、降水、胜堆载等各历种卸载和旺加载的建挠筑活动对珠地铁工程绒设施的综梁合影响限萌度，必须洪符合以下持标准：球在地铁工议程（外边岸线）两侧肺的邻坚近抱3削米范围内悬不能进行押任何工程县。菜地铁结构右设施绝对竞沉降量及狭水平位移锄量亦≤而20m粗m够（包括各躁种加载和逢卸载的最盏终位移量唯）。剑隧道变形靠的曲率半技径匆≥或1500蔽0坡m沸。号相对弯严曲寸≤划1/25艳0材0偿。昼由于建筑宋物垂直荷苦载（包括廉基础地下秧室）及降铜水、注浆栽等施工因管素而引起产的地铁隧辩道外壁附肆加荷苦载彩≤胀20kP牵a坡。翼由于打桩旬振动、爆吗炸产生的回震动对隧沉道引起的溪峰值速泳度光≤评2.5c颂m/伞s否。壮根据上述打情况及地紧铁保护标贪准在基坑搜开挖施工蹈中应严格同控制基坑线围护结构割的变形和添坑底土体榜的回弹，执并严格控卧制使用阶瑞段基础的凤工后沉降狱，以减少悉对地铁车摊站的附加功变形影响杯。幸6.掩姐结论蓄x忆x胆国际广古场评D梅块隶的颂2感3凝＃楼单，名C扁块猪的阁1病9禽＃楼在地幼铁许7孤号排线犯x元x访路车站和贯区间隧道秋的谱50节m索保护范围宫内与。钉2界3桶＃楼距离壳地铁车站俩的最近距底离办为朽31局m政，件1络9枣