臨近鐵路坑中坑偏載基坑開挖支護(hù)結(jié)構(gòu)受力與變形規(guī)律研究

王培鑫， 周順華， 季　昌， 李　雪

(1. 同濟(jì)大學(xué)城市軌道與鐵道工程系， 上?！?01804； 2. 同濟(jì)大學(xué)道路與交通工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 上?！?01804)

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臨近鐵路坑中坑偏載基坑開挖支護(hù)結(jié)構(gòu)受力與變形規(guī)律研究

王培鑫1,2， 周順華1,2， 季昌1,2， 李雪1,2

(1. 同濟(jì)大學(xué)城市軌道與鐵道工程系， 上海201804； 2. 同濟(jì)大學(xué)道路與交通工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 上海201804)

為了研究坑中坑偏載基坑開挖支護(hù)結(jié)構(gòu)性狀，以某臨近鐵路的坑中坑基坑工程為依托，基于實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析基坑的變形規(guī)律，并運(yùn)用有限元軟件對(duì)不同的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行計(jì)算分析。實(shí)測(cè)表明，坑中坑偏載基坑的超載側(cè)墻體變形呈懸臂形，而欠載側(cè)墻體上部為朝向坑外的逆向位移，下部朝向坑內(nèi)位移。有限元分析表明：忽略邊坡開挖過(guò)程將邊坡等效為分布荷載進(jìn)行計(jì)算，將高估超載側(cè)墻體內(nèi)力，低估欠載側(cè)墻體內(nèi)力和第1道支撐軸力；按超載側(cè)荷載進(jìn)行對(duì)稱計(jì)算將高估欠載側(cè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力；建議坑中坑偏載基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)考慮基坑整體性狀和外坑開挖對(duì)內(nèi)坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響，對(duì)兩側(cè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)區(qū)別設(shè)計(jì)。

坑中坑基坑； 鐵路； 偏載； 圍護(hù)結(jié)構(gòu)； 變形； 內(nèi)力

0　引言

石鈺鋒等[1]通過(guò)實(shí)測(cè)分析了緊鄰鐵路偏壓基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力與變形規(guī)律；張國(guó)亮[2]結(jié)合實(shí)測(cè)與數(shù)值模擬研究提出了臨近鐵路不對(duì)稱超載基坑的設(shè)計(jì)建議與控制措施；沈宇鵬等[3]對(duì)臨近既有線基坑支護(hù)影響因素進(jìn)行正交分析，建議臨近基坑開挖要在止水的條件下進(jìn)行；張學(xué)民等[4]研究了列車動(dòng)載作用下偏壓基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)；羅錕等[5]和李梅芳等[6]研究了基坑開挖對(duì)既有線的動(dòng)態(tài)影響；徐燁等[7]分析了地鐵車站偏載基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；姚愛軍等[8]基于實(shí)測(cè)研究了建筑超載對(duì)深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形的影響；林剛等[9]和徐長(zhǎng)節(jié)等[10-11]從不同角度研究了偏載基坑開挖支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力與變形性狀，探討了相應(yīng)的設(shè)計(jì)措施；霍軍帥等[12-13]研究提出了坑中坑基坑圍護(hù)墻間土壓力計(jì)算方法，結(jié)合工程實(shí)測(cè)分析了上海自然博物館坑中坑基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形特性。

以上研究無(wú)論是針對(duì)鐵路超載、地面堆載、還是建筑物等形式的超載，基坑均為排樁或地下連續(xù)墻支護(hù)，關(guān)于臨近既有線采用放坡+地下連續(xù)墻支護(hù)的坑中坑偏載基坑鮮有報(bào)道。本文以某臨近既有鐵路線的坑中坑偏載基坑為背景，分析、總結(jié)基坑變形規(guī)律，并利用數(shù)值模擬對(duì)不同的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行計(jì)算分析。

1　工程概況

蘇州地區(qū)某緊鄰既有鐵路線的基坑共地下3層，其中地下1層為國(guó)鐵站房基坑，地下2、3層為地鐵車站基坑，地鐵基坑落深于站房基坑，形成了坑中坑基坑。臨近既有鐵路線區(qū)域的基坑平面如圖1所示，外坑長(zhǎng)172.2 m，深8.05 m；內(nèi)坑3、4號(hào)口基坑對(duì)稱布置，長(zhǎng)56 m，寬19 m，以外坑底為基準(zhǔn)深9.36 m(局部深13.06 m)，以地表為基準(zhǔn)深17.41 m(局部深21.11 m)；既有線中心距基坑坡頂邊緣8.25 m，距3、4號(hào)口基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)外緣21.30 m。

圖1　基坑平面圖(單位: m)

基坑剖面如圖2所示，外坑二級(jí)放坡開挖，坡度1∶1，兩級(jí)邊坡間設(shè)2 m寬平臺(tái)，坡面掛φ8 mm@250 mm×250 mm鋼筋網(wǎng)，噴射80 mm厚C20混凝土；一級(jí)邊坡設(shè)φ20 mm@1 500 mm×1 500 mm錨桿，長(zhǎng)6.5～9.5 m；二級(jí)邊坡設(shè)φ16 mm@1 500 mm×1 500 mm錨桿，長(zhǎng)3.5 m；坡頂與二級(jí)平臺(tái)各設(shè)2排φ850 mm@600 mm攪拌樁，深度分別為20、10 m。3、4號(hào)口基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)為1 m厚、20.2 m深地下連續(xù)墻，設(shè)3道支撐，第1道為1 000 mm×800 mm混凝土支撐，間距5.5～7.0 m，第2、3道為φ609 mm、厚16 mm鋼支撐，局部設(shè)第4道鋼支撐，間距2～3 m；坑底設(shè)裙邊抽條旋噴樁加固，加固深度5～6 m，水泥摻入比20%。

場(chǎng)地土層分布見圖2，主要物理力學(xué)指標(biāo)如表1所示。

潛水含水層主要由填土層組成，埋深0～1.36 m。承壓水含水層為⑦粉土夾粉質(zhì)黏土，頂板埋深29.00～34.90 m，厚度3.90～10.50 m，水頭埋深2.8 m左右。

經(jīng)過(guò)學(xué)習(xí)，筆者以“產(chǎn)出導(dǎo)向法”指導(dǎo)教學(xué)，結(jié)合超星公司“學(xué)習(xí)通”APP和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)實(shí)施線上預(yù)習(xí)、練習(xí)、測(cè)試與課堂演練相結(jié)合的“翻轉(zhuǎn)課堂”式信息化教學(xué)。授課對(duì)象是我院發(fā)電廠及電力系統(tǒng)專業(yè)大二學(xué)生，共64名同學(xué)。授課內(nèi)容是英語(yǔ)求職信的寫作方法。為了適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展和把握全球交流的機(jī)遇，一封體現(xiàn)個(gè)人的邏輯思維能力、語(yǔ)言表達(dá)能力和人際交往等能力的優(yōu)秀的英文求職信能大大提高成功應(yīng)聘的機(jī)會(huì)，也是美好未來(lái)的“敲門磚”。恰逢同學(xué)們即將進(jìn)入大三實(shí)習(xí)面試的階段，因此，同學(xué)們非常希望能寫出像樣的英語(yǔ)求職信?！扒舐毿拧钡慕虒W(xué)正好體現(xiàn)“產(chǎn)出導(dǎo)向法”對(duì)英語(yǔ)教學(xué)的幫助。

2　坑中坑偏載基坑變形及支撐軸力實(shí)測(cè)分析

2.1測(cè)試方案

結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工對(duì)坡頂位移(D24—T28)、地下連續(xù)墻水平位移(CX1—CX3)和支撐軸力(ZL1—ZL4)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，測(cè)點(diǎn)布置如圖1所示。地下連續(xù)墻水平位移采用測(cè)斜管監(jiān)測(cè)，混凝土支撐及鋼支撐軸力分別采用應(yīng)變計(jì)與反力計(jì)監(jiān)測(cè)。1-1和2-2所在斷面處施工進(jìn)度如表2所示，其中施工時(shí)間為各工序完成的時(shí)間；此外，為控制路基變形，175～202 d在坡頂進(jìn)行了雙液注漿加固。

圖2　基坑橫剖面圖(單位: mm)

土層名稱含水率/%重度γ/(kN/m3)孔隙比塑性指數(shù)液性指數(shù)黏聚力c/kPa內(nèi)摩擦角φ/(°)泊松比ν壓縮模量Es0.1～0.2/MPa③1黏土26.21.940.7621.50.453511.10.315.54③2粉質(zhì)黏土28.81.910.8216.20.671711.50.324.84④2粉質(zhì)黏土32.31.890.93160.841810.70.323.56④3粉土夾粉黏29.71.890.8410.60.821316.40.336.17④6粉質(zhì)黏土30.81.880.8713.20.8697.60.334.21⑤1黏土25.31.970.7318.90.482012.70.295.57⑤2粉質(zhì)黏土27.11.940.7713.90.641410.30.305.61⑦粉土夾粉質(zhì)黏土24.31.960.697.210.591021.60.317.63⑦1粉質(zhì)黏土28.31.920.814.50.7898.80.315.08

表2　主要施工進(jìn)度表

2.2地表沉降

坡頂D26斷面測(cè)點(diǎn)沉降時(shí)程曲線如圖3所示。由圖3可知，地表沉降在放坡開挖階段隨時(shí)間近似線性增長(zhǎng)，各測(cè)點(diǎn)變形規(guī)律相同，均小于15 mm。在坑底加固與施工冠梁、混凝土支撐期間，各測(cè)點(diǎn)變形規(guī)律不同，其中D26-1、D26-2和D26-3沉降雖有增長(zhǎng)，但速率逐漸降低，趨近收斂，而D26-4沉降迅速增加，并未收斂，分析是受坡腳土體滲漏水和列車荷載影響所致；另外，坡頂邊緣攪拌樁的加固作用亦減小了靠近基坑的D26-1和D26-2沉降。后期的注漿施工造成地表不同程度的隆起，但D26-4測(cè)點(diǎn)在注漿期間沉降突增，分析認(rèn)為是坡體受注漿劈裂、擠壓作用向坑內(nèi)位移所致。

2.3地下連續(xù)墻水平位移

圖4為出入口基坑CX1和CX3不同工況下水平位移，其中向坑內(nèi)位移為正，反之為負(fù)。由圖4(a)可知，超載側(cè)墻體整體向坑內(nèi)位移，呈懸臂式，水平位移在墻頂處最大，隨開挖深度增加而增加，最大值為13 mm，約為開挖深度的1.4‰。欠載側(cè)墻體上部向坑外變形，下部向坑內(nèi)變形，隨開挖深度增加這一趨勢(shì)更加明顯；開挖至坑底后，3 m以上墻體位移向基坑外，最大位移約5 mm，位于冠梁頂，3 m以下墻體位移朝向坑內(nèi)，最大位移約10 mm，位于最下一道支撐與坑底之間。

圖3　D26斷面測(cè)點(diǎn)沉降時(shí)程曲線

(a) 超載側(cè)CX1

(b) 欠載側(cè)CX3

由上述墻體變形特征分析此類基坑的變形特點(diǎn)如下：受列車荷載及邊坡的偏壓影響，超載側(cè)墻體呈懸臂形，水平位移自冠梁至墻趾逐漸減?。欢鴮?duì)側(cè)墻體上部向坑外逆向位移，下部向坑內(nèi)位移；超載側(cè)墻體最大位移大于對(duì)側(cè)墻體。與傳統(tǒng)對(duì)稱基坑相比，偏載基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的整體變形形態(tài)和最大位移發(fā)生位置均不同；隨著開挖深度的增加，偏載基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的整體變形均在變化，而傳統(tǒng)的對(duì)稱基坑每施加一道支撐后，該道支撐以上的圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形將趨于穩(wěn)定。

2.4支撐軸力

ZL1和ZL3斷面的支撐軸力時(shí)程曲線如圖5所示，支撐軸力隨開挖深度增加而逐漸增加，架設(shè)第3道支撐后，第1道支撐軸力維持穩(wěn)定，僅有小幅波動(dòng)，表明后續(xù)開挖對(duì)第1道支撐基本無(wú)影響；而在拆第3道支撐時(shí)，其上部2道支撐軸力均有增加，尤其是混凝土支撐，表明拆撐的軸力主要由底板和其上部2道支撐承擔(dān)。

(a) ZL1

(b) ZL3

3　坑中坑偏載基坑有限元分析

實(shí)踐表明，偏載基坑的變形與對(duì)稱荷載基坑顯著不同。傳統(tǒng)的基坑分析方法，如等值梁法、彈性法等不能考慮非對(duì)稱荷載，不適用于偏載基坑的設(shè)計(jì)；若按超載側(cè)荷載進(jìn)行對(duì)稱設(shè)計(jì)，偏于保守；若忽略放坡開挖過(guò)程，將邊坡等效為分布荷載進(jìn)行計(jì)算，不能考慮放坡開挖對(duì)內(nèi)坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響，則可能偏于危險(xiǎn)。

為更好地考慮基坑的整體性狀，運(yùn)用有限元軟件對(duì)本工程不同的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行計(jì)算分析，以期為此類偏載基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供有益參考。根據(jù)對(duì)外坑邊坡處理方式的不同，對(duì)比3種計(jì)算方案：1)與本工程施工過(guò)程一致； 2)忽略放坡開挖過(guò)程，將邊坡簡(jiǎn)化為分布荷載； 3)雙側(cè)對(duì)稱放坡開挖。各方案如圖6所示。

(a) 方案1　　　　　(b) 方案2　　　　　(c) 方案3

圖7　有限元模型網(wǎng)格劃分圖

開挖工況模擬簡(jiǎn)述如下：對(duì)于方案1、3，按表2所示施工順序進(jìn)行模擬，放坡開挖完成后模型位移置零(與實(shí)測(cè)對(duì)應(yīng)，實(shí)測(cè)內(nèi)坑地下連續(xù)墻位移以放坡開挖完成為基準(zhǔn)點(diǎn))；對(duì)于方案2，先施加分布荷載，再將模型位移置零。

3.1圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形與彎矩

不同工況下圍護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移如圖8所示，其中工況A表示外坑放坡開挖完成(方案2為施加超載完成)，工況B表示內(nèi)坑開挖完成；左側(cè)墻體對(duì)應(yīng)欠載側(cè)，右側(cè)墻體對(duì)應(yīng)超載側(cè)。由圖8(c)可知，方案1左側(cè)地墻變形計(jì)算值與實(shí)測(cè)較為吻合，但最大值及其所在深度有所差異，究其原因，一方面基坑開挖會(huì)在坑底產(chǎn)生殘余應(yīng)力，使得內(nèi)坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際荷載大于土體自重應(yīng)力產(chǎn)生的荷載[12]；另一方面基坑欠載側(cè)正在施工站房結(jié)構(gòu)，一定程度上增大了欠載側(cè)墻后土壓力，而數(shù)值計(jì)算未能考慮上述因素。

(a) 工況A左側(cè)地下連續(xù)墻　　(b) 工況A右側(cè)地下連續(xù)墻　　(c) 工況B左側(cè)地下連續(xù)墻　　(d) 工況B右側(cè)地下連續(xù)墻

圖9為各方案不同工況下地下連續(xù)墻彎矩，結(jié)合圖8可知，外坑放坡開挖完成時(shí)內(nèi)坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)已經(jīng)產(chǎn)生了一定的位移和內(nèi)力，且在總位移和內(nèi)力中占有較大的比重。受非對(duì)稱荷載影響，方案1、2兩側(cè)地下連續(xù)墻變形和內(nèi)力區(qū)別明顯，超載側(cè)墻體的最大位移和內(nèi)力均大于欠載側(cè)；此外，欠載側(cè)地下連續(xù)墻變形與彎矩從工況A到工況B均發(fā)生了反向。

不同計(jì)算方案下圍護(hù)結(jié)構(gòu)位移和彎矩最大值如表3所示。由表3可知，在工況A時(shí)，方案2兩側(cè)地下連續(xù)墻位移及彎矩均最大；工況B時(shí)，方案3左側(cè)地下連續(xù)墻位移及彎矩最大，方案2右側(cè)地墻彎矩最大，方案1右側(cè)地墻下連續(xù)位移最大。方案1放坡開挖完成時(shí)左、右側(cè)地下連續(xù)墻的最大彎矩分別相當(dāng)于內(nèi)坑開挖完成時(shí)最大彎矩的51.2%和42.5%。

(a) 工況A左側(cè)地下連續(xù)墻　　(b) 工況A右側(cè)地下連續(xù)墻　　(c) 工況B左側(cè)地下連續(xù)墻　　(d) 工況B右側(cè)地下連續(xù)墻

方案工況A:放坡開挖完成Δmax/mm左側(cè)右側(cè)Mmax/(kN·m)左側(cè)右側(cè)工況B:開挖至坑底Δmax/mm左側(cè)右側(cè)Mmax/(kN·m)左側(cè)右側(cè)1-3.57.2-299.0-492.0-9.719.2583.7-1185.82-4.612.6-386.5-856.7-7.213.0319.3-1543.934.04.0287.9-287.916.616.61148.1-1148.1(|2|-|1|)/|1|%/%31.475.029.374.1-25.8-35.9-45.330.2(|3|-|1|)/|1|%/%14.3-44.4-3.7-41.571.1-13.596.7-3.2

注：Δmax為圍護(hù)墻最大位移；Mmax為圍護(hù)墻每延米最大彎矩。

將各方案地下連續(xù)墻彎矩、變形最大值與符合實(shí)際施工過(guò)程的方案1對(duì)比可知，在工況B情況下，方案2超載側(cè)地下連續(xù)墻最大彎矩比方案1大30.2%，欠載側(cè)地下連續(xù)墻最大彎矩比方案1小45.3%；方案3超載側(cè)地下連續(xù)墻最大彎矩比方案1小3.2%，欠載側(cè)地下連續(xù)墻最大彎矩比方案1大96.7%。故若按照方案2將邊坡超載簡(jiǎn)化為分布荷載的形式進(jìn)行計(jì)算，會(huì)高估超載側(cè)地下連續(xù)墻的內(nèi)力，低估欠載側(cè)地下連續(xù)墻的內(nèi)力；若根據(jù)超載一側(cè)按對(duì)稱方案3進(jìn)行設(shè)計(jì)，欠載側(cè)地下連續(xù)墻彎矩將高估近100%，偏于保守。方案2與方案1的對(duì)比也表明，當(dāng)基坑一側(cè)的土體堆載較大時(shí)，將其等效為分布荷載進(jìn)行計(jì)算會(huì)產(chǎn)生較大的偏差。因此，建議考慮基坑整體性狀，按照方案1進(jìn)行計(jì)算，對(duì)兩側(cè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)區(qū)別設(shè)計(jì)，同時(shí)考慮圍護(hù)結(jié)構(gòu)的正、負(fù)彎矩差別采取非對(duì)稱配筋，可兼顧工程安全與經(jīng)濟(jì)效益。

3.2支撐軸力

支撐軸力實(shí)測(cè)值與計(jì)算值對(duì)比如圖10所示。由圖10可知，方案1、3計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)較為接近，方案2混凝土支撐軸力遠(yuǎn)小于方案1、3和實(shí)測(cè)值，分析原因如下：方案2將邊坡土體簡(jiǎn)化為內(nèi)坑地表的分布荷載進(jìn)行計(jì)算，忽視了土體變形過(guò)程中因剛度差異和變形協(xié)調(diào)帶來(lái)的荷載重分布影響，而坡體內(nèi)錨桿和攪拌樁增大了這一剛度差異；此外，將邊坡土體等效為豎向分布荷載也忽略了邊坡側(cè)土壓力的影響。因此，對(duì)于偏載基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，按超載側(cè)進(jìn)行對(duì)稱計(jì)算能夠合理預(yù)估支撐軸力，但若將邊坡超載簡(jiǎn)化為分布荷載，則會(huì)低估第1道支撐的軸力。

圖10　支撐軸力實(shí)測(cè)值與計(jì)算值對(duì)比

Fig. 10Comparison between measured axial force of support and calculated axial force of support

4　結(jié)論與討論

本文以蘇州地區(qū)某臨近鐵路的坑中坑基坑工程為背景，采用實(shí)測(cè)和數(shù)值模擬的方法，研究了基坑開挖支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形與受力規(guī)律、設(shè)計(jì)方法，得到如下結(jié)論：

1)受邊坡偏壓及列車荷載影響，超載側(cè)墻體變形呈懸臂形，而欠載側(cè)墻體上部朝向坑外、下部朝向坑內(nèi)位移；隨著基坑開挖深度增加，兩側(cè)墻體的上述變形趨勢(shì)增大；超載側(cè)墻體最大位移大于對(duì)側(cè)墻體。

2)數(shù)值計(jì)算表明，對(duì)于坑中坑偏載基坑，在外坑開挖完成時(shí)，內(nèi)坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)已經(jīng)產(chǎn)生了一定的內(nèi)力，且在總內(nèi)力中占有較大的比重，應(yīng)當(dāng)考慮外坑開挖對(duì)內(nèi)坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響。

3)對(duì)于坑中坑偏載基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，將邊坡超載簡(jiǎn)化為分布荷載進(jìn)行計(jì)算，將高估超載側(cè)墻體內(nèi)力，低估欠載側(cè)墻體內(nèi)力和第1道支撐軸力；按超載側(cè)對(duì)稱計(jì)算將高估對(duì)側(cè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力。

4)偏載基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)宜考慮基坑整體性狀，對(duì)兩側(cè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)區(qū)別設(shè)計(jì)，針對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的正、負(fù)彎矩差別采取非對(duì)稱配筋，可兼顧工程安全與經(jīng)濟(jì)效益。

5)本文雖然在放坡+地下連續(xù)墻支護(hù)的坑中坑基坑開挖支護(hù)結(jié)構(gòu)性狀研究方面取得了一些成果，但計(jì)算及分析對(duì)象的偏載程度是固定的，應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步研究不同偏載程度下的支護(hù)結(jié)構(gòu)性狀；此外，建議多搜集實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，為相關(guān)的理論分析提供驗(yàn)證與支撐。

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Study of Deformation Rules and Stress of Retaining Structure of Unsymmetrically Loaded Foundation Pit in Another Foundation Pit Adjacent to Railway

WANG Peixin1, 2, ZHOU Shunhua1, 2, JI Chang1, 2, LI Xue1, 2

(1. Department of Urban Rail Transit and Railway Engineering, Tongji University, Shanghai 201804, China;2.KeyLaboratoryofRoadandTrafficEngineeringoftheMinistryofEducation,TongjiUniversity,Shanghai201804,China)

Different design methods for retaining structure of unsymmetrically loaded foundation pit in another foundation pit adjacent to railway are calculated and analyzed by finite element software; and the deformation rules of the retaining structure are analyzed based on monitoring data. The monitoring data show that: 1) For overloaded sidewall, the deformation of the sidewall increases with the excavation depth increases and moves towards inner foundation pit. 2) For underloaded sidewall, the deformation of upper part faces to outer foundation pit and that of lower part faces to inner foundation pit. The finite element analysis results show that: 1) The internal force of overloaded sidewall would be overestimated and the internal force of underloaded sidewall and the axial force of Support No. 1 would be underestimated when the slope excavation is ignored and the slope is equivalent to distributed load. 2) The internal force of retaining structure of underloaded sidewall would be overestimated when calculation is based on overloaded sidewall. 3) The integral characteristics of unsymmetrically loaded foundation pit in another foundation pit and the interaction between two foundation pits should be considered in design phase of the foundation pit.

foundation pit in another foundation pit; railway; unsymmetrical load; retaining structure; deformation; internal force

2016-03-18;

2016-05-19

王培鑫(1987—)，男，河南林州人，同濟(jì)大學(xué)道路與鐵道工程專業(yè)在讀博士，研究方向?yàn)榛优c盾構(gòu)隧道。E-mail：1209wpx@#edu.cn。

10.3973/j.issn.1672-741X.2016.08.004

U 45

A

1672-741X(2016)08-0911-07