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摘要:城市地铁建设是中国城市现代化建设的重要内容,在地铁车站的建设中,沉降变形的控制一直是研究的重点。北京地区地铁车站基础形式多采用桩基础。采用桩基础对不同地层适应性较好,承载力和沉降变形也能满足,但地铁车站桩基础桩长一般较大,造成造价居高不下,而且桩间土的承载力并没有得到充分发挥。采用复合地基可以充分发挥桩间土的承载力,减少布桩数量和桩长,夯扩桩复合地基就是在这种新背景下产生的。夯扩桩在工程中已经得到了广泛应用,具有强度高、刚度大、造价低、施工周期短等特点,既能提高地基承载力,又能很好地控制地基变形。本文对夯扩桩的承载机理和沉降模型进行了分析,建立地铁车站基础与地基土体共同作用的有限元模型,对不同基础与地基形式进行不同参数情况下,沉降控制的效果分析。重点分析比较了桩基础、夯扩桩复合地基车站底板的沉降与弯矩,得到了以下一些结论:1、采用桩基础方案时,桩长变化与基础沉降成反比关系,与底板弯矩成正比关系;且桩长变化对基础沉降和底板弯矩的作用显著。2、采用桩基础方案时,桩径的变化与基础沉降、底板弯矩成反比关系;无论是基础沉降还是底板弯矩,桩径变化对其影响甚微。3、采用夯扩桩复合地基方案时,桩数、桩长、桩径和夯扩头直径与基础沉降成反比关系,减小桩间距,增大桩长、桩径和夯扩头直径都能有效的控制基础沉降。对基础沉降的控制效果,桩间距作用最明显,桩长、夯扩头直径和桩径次之。当桩间距减小一半时,底板变形减小50%,底板弯矩减小36%。4、在夯扩桩复合地基作用下,车站底板的弯矩较小,沉降均匀,夯扩桩的各类参数变化对底板弯矩影响较小。5、根据桩基础和夯扩桩复合地基对车站的作用特点,采用夯扩桩复合地基方案,不仅能达到控制基础沉降的作用,而且底板弯矩较小,相比桩基础方案有一定的优势。6、夯扩桩在施工技术、经济效益方面比桩基础更有优势,在满足沉降要求的前提下,夯扩桩复合地基方案相比桩基础方案可节约成本22.8%-45.7%。