深基坑开挖对邻近轻轨高架桥基础的影响研究

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随着城市地下空间的不断开发,许多地下设施的建设需要开挖深基坑,这会对邻近深基坑的轻轨高架线基础造成重要影响,这种影响若不加控制,将会造成重大安全事故。国内外由于基坑开挖引起的土层移动导致邻近建(构)筑基础破坏的事故屡见不鲜。  本文以昆山中诚商务广场基坑工程为依托,采用ABAQUS有限元数值模拟软件研究深基坑开挖对邻近轻轨高架桥桩基础变形的影响,将实测数据与模拟成果进行对比,分析总结规律,为实际工程提供理论和技术支撑。  主要研究内容如下:  (1)研究了基坑施工过程中坑外土体的变形规律。随着基坑的开挖,围护墙的水平侧移变形越来越大,最大水平位移点的位置靠近基坑底部附近,围护墙的变形曲线为中间大,两头小的抛物线形状。在基坑施工过程中,由于土体侧向应力的释放导致周边地表的沉降变形。随着基坑的开挖,基坑周边地表沉降越来越大,在距离基坑边缘约1.5倍的基坑深度距离达到最大值。  (2)研究了基坑开挖对邻近轻轨高架桥桩基础的影响。基坑开挖主要引起高架桥承台沉降变形,承台总体呈现倾斜状态,计算基坑开挖到底的过程中承台最大倾斜斜率为2.5×10-5,倾斜角度非常小,桩基础起着限制承台及上部结构变形的作用。  (3)通过基坑及周边环境的监测数据来分析基坑开挖过程中支护结构和邻近轻轨高架桥的安全状况,结果表明各测点的位移累计值和变形速率均小于对应的报警值,基坑和基坑周围环境均处于安全之中。将实测数据和数值计算结果进行对比分析,得出两者的吻合程度较好。  (4)研究控制邻近基坑的高架桥变形的措施。提高支撑刚度、围护墙刚度以及周边土体强度对减小基坑及周围土体位移均有良好的控制效果,据此提出了基坑开挖对邻近轻轨高架桥结构安全影响的解决对策。
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