基于MIDASGen抗拔桩在地铁车站抗浮中应用研究.pdfVIP

基于MIDAS/Gen 的抗拔桩在地铁车站抗浮中的 应用研究 王喜刚，张彬 辽宁工程技术大学，辽宁阜新（123000 ） E-mail：fx_wxg@163.com 摘 要：随着我国地铁行业的大发展，针对地铁车站抗浮的研究也不断发展，本文利用抗拔 桩来抗浮，通过理论计算和有限元软件分别进行计算和模拟，证明了抗拔桩在地铁车站抗浮 的可行性。 关键词：地铁车站；抗浮；抗拔桩 1. 引言 桩已广泛地用于各类工业与民用建筑物、构筑物的基础工程中,对于地下建筑物、自重 比较轻而水平荷载又比较大的高耸构筑物、高宽比较大的高层建筑地下室承受巨大的水浮力 作用而自重或压重不够时,桩就需要承受一个上拔荷载作用,桩的设计就涉及到一个“抗拔” 问 题。在地铁车站应用抗拔桩将大大的改善车站底板的受力状况，并能减少底板和侧墙的工程 用料，提高了工程的稳定性和经济性[1] 。 2. 工程概况 2.1 车站主体工程概况 本车站结构为三层三跨结构，底板距地面距离为 29 m ，车站跨度21.7 m ，顶板距地面 的高度（地面覆土）5.3 m ，如图 1 所示。稳定水头为 27 m 。 本站为两条线的换乘站，根据国家、广东省地震烈度区域资料，本工程地震基本烈度为 七度。车站主体结构及通道防水等级为一级，风道防水等级为二级。防水设计遵循“ 以防为 主、刚柔结合、多道防线、综合治理” 的原则；主体结构按全包防水设计[2] 。 - 1 - 地面覆土 地下水 围护结构 图 1 车站主体结构图 Fig. 1 station main body structure drawing 2.2 水文地质概况 本站原地貌为山坡台地，上覆第四系地层不发育，仅零星不连续分布第四系冲洪积粉细 砂层及粉质粘土层，多呈透镜体产出，层厚不稳定，在 1.00—10.10m ，局部冲沟部位见零 星淤泥质土。残坡积层相对发育，呈不规则层状产出，层厚不稳定，变化大，残坡积土，工 程力学性能较好，地基承载力较高。基岩埋藏浅，风化岩面起伏大，岩面埋深 3.20——22.00 m ，局部风化深，基岩岩性较复杂，有泥质粉砂岩、含砾砂岩、砾岩及岩浆 岩英安斑岩、流纹质英安斑岩，岩石风化强烈，裂隙较发育，岩体完整性相对较差，风化不 均匀，存在风化夹层和风化深槽现象。中微风化岩石力学强度稍高，属较硬岩。 根据钻孔揭露结果，该站点埋藏地层主要有：素填土、杂填土层；冲洪积中粗砂层；坡 积粉质粘土；残积硬塑状粉质粘土层；棕红色（灰色）砂岩、泥质砂岩、含砾砂岩、砂砾岩 全风化带；棕红色（灰色）砂岩、泥质砂岩、含砾砂岩、砂砾岩强风化带；棕红色（灰色） 砂岩、泥质砂岩、含砾砂岩、砂砾岩中风化带；棕红色（灰色）砂岩、泥质砂岩、含砾砂岩、 砂砾岩微风化带。各种岩、土的特征如下：a ）人工填土：主要为杂填土和素填土，杂填土 土性：灰白色、紫红色、杂色，稍湿，稍密，主要为建筑垃圾。素填土土性：浅灰、灰白色 等，稍湿、稍密，主要由粘性土和砂土等组成； b ）中粗砂层：灰白、灰黄、褐灰色等，饱 和，稍密～中密，局部松散状，级配良好为主，局部级配不良，以石英质粗砂为主，含少量 粘粒, 层厚 2.11 m ，其主要物理指标为：天然水下坡角 30.5～36.0°，天然风干坡角 35.5～ 45.0 。c ）坡积粉质粘土：黄褐色，硬塑为主，局部可塑，含少量砂粒，砂粒磨圆度差层厚 - 2 -