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随着大城市地铁线网密度的增大和城市中心区大型建筑的涌现,在地铁车站周边会有越来越多深大基坑的开挖,所引起的地铁结构变形对地铁运营和安全都造成了影响。基坑的几何尺寸是设计施工最关心的问题之一,找出地铁周边深大基坑几何尺寸对地铁结构变形的影响规律会对工程的施工设计很有意义。本文重点对基坑工程几何尺寸(包括:开挖深度、开挖面积、基坑与地铁结构的净距)对地铁结构变形的影响进行了研究。本文以北京地铁八号线鼓楼大街站周边的深大基坑工程为背景,运用ANSYS有限元软件建立了既有车站结构、区间明挖结构和地层的整体三维有限元模型。将基坑施工工序模拟为8个步序,包含有基坑的分层开挖、地下结构施作、地上结构施作等施工过程。结合工程选择了以下计算工况:(1)按坑底与车站结构底部高差从15m至0m,开挖深度对应从14.2m至29.2m均匀选取6组参数;(2)保持基坑长边长度、整体形状及净距不变,开挖面积随基坑短边长度的增加从21103m2至23891m2选取5组参数;(3)平面净距从3.5m至15.5m选取4组参数。经过数值模拟计算之后,得到既有车站主体结构和区间明挖结构在各计算工况下的横向、竖向、纵向变形,分析得到以下规律认识:1.开挖深度:坑底与结构底部高差从15m到2.5m时,开挖深度对横向、竖向变形影响率分别为0.0498mm/m、0.1206mm/m;高差从2.5m到0m时,对横向、竖向变形影响率分别为0.1589mm/m、0.1599mm/m。深大基坑开挖深度与地铁结构基础埋深的关系对地铁结构变形有较大影响。基坑开挖深度接近或者超过地铁结构基础埋深时,地铁结构变形的改变较为明显,主要表现为车站结构的下沉。在深大基坑的开挖工程中,如果开挖深度超过地铁结构埋深,对地铁结构的变形要严格控制,尤其是竖向变形。2.开挖面积:开挖面积改变26.4%,结构横向、竖向变形分别改变89.2%、100.1%。改变相同比例,基坑开挖面积改变对地铁结构变形影响比开挖深度、净距大。在基坑工程的设计施工时,如果基坑开挖面积已经较大,要谨慎选择基坑开挖面积更大的方案,新方案可能会使地铁结构变形产生较大的增长。3.净距:净距从5.5m到3.5m,横向、竖向变形改变为00097mm、0.5579mm,深大基坑与地铁结构的净距很小时,净距的减小对地铁结构竖向变形的增加较为明显,对横向变形的增加很小,对于净距小于5.5m时结构的竖向变形要更加严格监控;净距为15.5m(大于基坑开挖深度14.2m)时,结构横向、竖向变形分别为0.9726mm、0.7864mm,深大基坑与地铁结构净距超过地铁结构基础埋深时,地铁结构变形减小较明显,可以推测,深大基坑开挖对周边地铁结构的主要影响范围与地铁结构基础埋深深度有关。