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随着我国经济的迅速发展和城市化进程的日益加快,城市地上可利用空间逐渐饱和,土地资源日益紧缺。城市交通建设逐渐从地上转移到地下,但复杂的地下土质状况,以及地下水分布对各类地下工程的安全可靠运营产生了难以估计的影响,并带来一系列新的地下工程安全问题,其中地下结构基底抗浮问题一直以来都备受关注。地下结构抗浮设防水位的取值是否合理、地下结构所受浮力荷载的计算是否正确不仅仅关乎整个结构的安全可靠,而且对工程的设计方案、造价以及工期等方面都会产生很大的影响。本文依托兰州市城市轨道交通1号线东方红地铁车站深基坑工程,采用室内试验、现场试验、FLAC3D有限差分模拟研究及理论计算相结合的方法综合研究兰州地区特殊红砂岩的渗透特性及结构底板处于该砂岩层中所受地下水浮力的折减系数。本文所做的主要工作及研究成果包括:1、采用室内试验和现场试验相结合的方法对红砂岩透水性和渗透系数进行求解、验证。其中室内试验包括常水头渗透试验、变水头渗透试验;现场试验包括现场抽渗水试验研究,最终得到该特殊红砂岩的渗透系数为3.13E-03cm/s,属于中弱透水层。2、借助室内模型箱模拟试验得到当地下结构底板处于红砂岩层时其基底所受地下水浮力的折减系数为0.304。该地下水浮力折减试验模型箱选择利用底边角度为45°的四棱台型铁箱来模拟建筑物,这样可以有效消除建筑物结构侧壁与土体产生的摩阻力,使浮力在数值上等于结构自重即W(28)F浮时建筑物上浮,使试验结果更加贴近真实值。3、结合兰州市城市轨道交通1号线东方红地铁车站深基坑抗浮工程实例,通过FLAC3D有限差分软件对该工程的实际工况进行模拟,得到不同工况下基坑底板处的孔隙水压力值,并将计算结果与通过理论计算方法得到的结果进行对比,计算出不同工况下,基坑底板处于红砂岩层中的浮力折减系数处于0.180.44之间,最终将模拟结果和试验结果进行对比分析后,确定浮力折减系数为0.30。4、将最终确定的浮力折减系数应用于具体的工程实例中并选取适当的抗浮措施达到抗浮稳定性要求,此外通过等值梁法计算得到因红砂岩的透水性使坑内发生渗流作用,进而造成围护结构的最大弯矩增大为原来的1.25倍,咬合桩桩长增加6%,坑内支撑轴力大幅度减小。