既有暗挖车站上盖增层基坑施工力学响应

陈启辉，刘颜磊，韩健勇，张志伟，郑凯

(1.山东建筑大学 土木工程学院，山东 济南 250101；2.中铁十四局集团隧道工程有限公司，山东 济南 250003)

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随着国内地下工程的大规模建设及其功能要求的不断提高，在既有结构基础上的拓建工程明显增多，尤其对于既有地铁换乘车站，拓建增层技术在经济和社会效益方面均具有显著优势。但是，由于上盖增层基坑围护桩直接落在既有结构上方，同时基坑内土体开挖卸载会引起既有地铁结构隆起，施工过程中会对既有结构周围地层产生连续、多次的扰动，基坑在既有结构上施工势必对其自身的稳定性产生影响，在设计、施工上较紧邻建筑物工程难度更大，目前相关理论尚不成熟，无法满足工程应用的需要。

20世纪中叶以来，学者开展了深基坑稳定性的研究，BJERRUM等[1]针对黏土地基提出预估基坑破坏的新理论。随着我国高层建筑的不断增多，基坑支护工程逐渐得到高度重视[2]。进入21世纪，LONG[3]分析了近300个基坑工程的稳定性，揭示了开挖深度与墙体位移、土体变形之间的关系。郑刚等[4]对比了三维快速拉格朗日分析法(Fast Lagrangian Analysis of Continue 3D，FLAC 3D)模拟与极限平衡法计算结果，研究基坑破坏模式和围护桩对基坑稳定的影响。上述研究多针对天然场地中的基坑展开分析，而随着深基坑工程越来越多地出现在城市复杂环境中，常出现基坑近邻既有结构，基坑的变形受力机理更加复杂，相关研究也相对较少。沈国政等[5]通过明德林(Mindlin)基本解计算隧道轴线应力，基于帕斯捷尔纳克(Pasternak)地基模型改变地基剪切层模量G，并根据艾尔米特(Hermite)插值推导差分格式求解平衡微分方程，研究了基坑开挖对隧道的影响关系。……