淺埋地鐵車(chē)站結(jié)構(gòu)內(nèi)力影響因素分析

李珂

摘 要：本文以我國(guó)某一淺埋車(chē)站工程項(xiàng)目建設(shè)為例，對(duì)淺埋地鐵車(chē)站結(jié)構(gòu)內(nèi)力影響因素進(jìn)行深入分析。這一工作開(kāi)展是非常重要的，只有在深入了解地鐵車(chē)站結(jié)構(gòu)內(nèi)力影響因素的基礎(chǔ)上，才能保證淺埋地鐵車(chē)站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、應(yīng)用的安全性，加強(qiáng)淺埋地鐵車(chē)站建設(shè)施工質(zhì)量控制。本文就是對(duì)相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行深入分析，希望對(duì)相關(guān)人員有所啟示。

關(guān)鍵詞：淺埋；地鐵車(chē)站；結(jié)構(gòu)內(nèi)力；影響因素

引言

城市地鐵是城市交通運(yùn)輸體系的命脈所在，與城市現(xiàn)代化建設(shè)發(fā)展有著非常緊密的聯(lián)系。很多地鐵車(chē)站項(xiàng)目因?yàn)槁裆畛潭容^小，屬于淺埋地鐵工程項(xiàng)目。設(shè)計(jì)人員在對(duì)此類(lèi)工程項(xiàng)目結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，通常都會(huì)采用分項(xiàng)系數(shù)設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)人員并沒(méi)有深入分析地層環(huán)境改變對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)力可能造成的影響。對(duì)于復(fù)雜多變的城市環(huán)境，設(shè)計(jì)人員必須要對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行深入反思，這樣才能避免對(duì)淺埋地鐵車(chē)站工程項(xiàng)目建設(shè)施工質(zhì)量造成損害。對(duì)淺埋地鐵車(chē)站結(jié)構(gòu)內(nèi)力影響因素進(jìn)行探究是具有重要意義的，下面就對(duì)相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)闡述。

1 淺埋地鐵車(chē)站工程項(xiàng)目建設(shè)概述

在淺埋地鐵車(chē)站工程項(xiàng)目建設(shè)中，地下水對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員造成了很多困擾，對(duì)結(jié)構(gòu)應(yīng)用安全有著較深影響。地下水位情況會(huì)對(duì)淺埋地鐵車(chē)站基礎(chǔ)施工方法有著直接影響，地下水位還會(huì)影響結(jié)構(gòu)的應(yīng)力情況，對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員抗浮計(jì)算造成很多負(fù)面影響。導(dǎo)致城市地下水位發(fā)生變化的影響因素有很多，筆者通過(guò)相關(guān)文獻(xiàn)明確了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與地下水位之間的聯(lián)系，了解到了淺埋地鐵車(chē)站防水設(shè)計(jì)水位與計(jì)算地下水位過(guò)程中需要考慮的地下水、地表水最不利情況，以及其變化特性。地下水位回升過(guò)程中，會(huì)導(dǎo)致地層中水壓壓力增強(qiáng)，導(dǎo)致邊墻結(jié)構(gòu)處于最不利的受力情況中，這一階段車(chē)站結(jié)構(gòu)構(gòu)件很有可能因?yàn)閺?qiáng)度性能不足發(fā)生嚴(yán)重破損。淺埋地鐵車(chē)站設(shè)計(jì)人員必須要針對(duì)地下水位對(duì)淺埋地鐵車(chē)站結(jié)構(gòu)的影響情況找尋有效措施進(jìn)行改善。筆者通過(guò)文獻(xiàn)資料調(diào)查了解到，目前文獻(xiàn)資料研究中并沒(méi)有考慮到地下水位連續(xù)上升對(duì)淺埋地鐵車(chē)站額影響程度，同時(shí)對(duì)水位在結(jié)構(gòu)頂板上變化對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)力影響也沒(méi)有進(jìn)行詳細(xì)闡述。所以地下水位在合理變化范圍內(nèi)對(duì)淺埋地鐵車(chē)站的影響還需要進(jìn)一步研究。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員需要注重淺埋地鐵車(chē)站下部結(jié)構(gòu)承受的水壓力不僅會(huì)受到地下水位高度影響，同時(shí)也會(huì)受到水壓力折減因數(shù)的影響，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員只有綜合考慮才能保證淺埋地鐵車(chē)站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性、科學(xué)性。

對(duì)以往淺埋地鐵車(chē)站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，很多車(chē)站結(jié)構(gòu)都采用了直立式邊墻結(jié)構(gòu)體系。直邊墻結(jié)構(gòu)的抗側(cè)壓力性能較低，這也是該結(jié)構(gòu)的劣勢(shì)所在。城鎮(zhèn)化建設(shè)腳步不斷加快，城市環(huán)境大規(guī)模的改動(dòng)，城市淺層地層發(fā)生了較大程度的改變?？蒲泄ぷ魅藛T研究了土層側(cè)向抗力、側(cè)向土壓力對(duì)隧道襯砌力學(xué)行為的影響，研究結(jié)果證明，土層側(cè)向抗力與側(cè)向土壓力對(duì)淺埋地鐵車(chē)站結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響很大，特別是對(duì)結(jié)構(gòu)彎矩的影響，這一因素會(huì)導(dǎo)致淺埋地鐵車(chē)站工程造價(jià)產(chǎn)生較大浮動(dòng)。應(yīng)用直立邊墻結(jié)構(gòu)體系建設(shè)的淺埋地鐵車(chē)站項(xiàng)目結(jié)構(gòu)受力情況與圓環(huán)隧道結(jié)構(gòu)受力情況進(jìn)行比較，結(jié)構(gòu)受力情況更加不樂(lè)觀。但是這些因素對(duì)淺埋地鐵車(chē)站結(jié)構(gòu)受力的影響程度以及影響規(guī)律都是不明確的，還需要科研工作人員加強(qiáng)研究力度。從以上內(nèi)容中可以了解到，地下水位、水壓力折減因數(shù)、土層側(cè)壓力等眾多因素都會(huì)對(duì)淺埋地鐵車(chē)站結(jié)構(gòu)應(yīng)力情況造成較深程度影響，并且這些因素的影響規(guī)律也不是很明確。本文以某一淺埋地鐵車(chē)站項(xiàng)目建設(shè)為例，對(duì)淺埋地鐵車(chē)站設(shè)計(jì)計(jì)算方法進(jìn)行深入分析，并且研究了地下水位等眾多因素對(duì)淺埋地鐵車(chē)站結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響，從而保證淺埋地鐵車(chē)站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性、合理性，保證淺埋地鐵車(chē)站工程項(xiàng)目建設(shè)施工質(zhì)量可以達(dá)到國(guó)家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。

2 地鐵車(chē)站結(jié)構(gòu)計(jì)算分析

2.1 淺埋地鐵車(chē)站結(jié)構(gòu)的主要荷載分析

2.1.1 豎向荷載

淺埋隧道因?yàn)槁裨O(shè)深度較淺、覆蓋層厚度并不是很大，導(dǎo)致隧道會(huì)較深程度的受到地表因素的影響，所以淺埋隧道荷載計(jì)算會(huì)與深埋隧道荷載計(jì)算存在較大的差異性。隧道上部覆蓋的土層會(huì)形成一定的土壓力荷載，這些荷載也會(huì)施加到淺埋地鐵車(chē)站的結(jié)構(gòu)上。若是上部覆蓋的土層厚度較薄，為了保證結(jié)構(gòu)的安全性，可以選擇水稻上部覆蓋全部土柱重量作為垂直土壓力荷載。如果土層厚度超過(guò)了塌落拱高度但是沒(méi)有達(dá)到深埋隧道規(guī)定范圍內(nèi)時(shí)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員需要深入考慮周?chē)馏w對(duì)松動(dòng)土體的約束作用力，不然結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員會(huì)導(dǎo)致壓力值計(jì)算過(guò)大情況產(chǎn)生。淺埋地鐵車(chē)站工程項(xiàng)目的埋深程度很淺，并且上部覆蓋土壤塑性區(qū)開(kāi)展達(dá)到了地表，所以工程項(xiàng)目結(jié)構(gòu)會(huì)較大程度的受到地面荷載的影響。地面荷載向下部區(qū)域進(jìn)行傳遞時(shí)，荷載傳遞會(huì)受到土層阻力擴(kuò)散作用的影響。如果地下工程上部覆蓋土層厚度較小時(shí)，為了提升地下結(jié)構(gòu)應(yīng)用的安全性，設(shè)計(jì)人員可以考慮將地面荷載直接引入到工程項(xiàng)目結(jié)構(gòu)上。但是如果上層覆蓋厚度較大，但是并沒(méi)有達(dá)到深埋地下工程項(xiàng)目要求時(shí)，設(shè)計(jì)人員需要對(duì)松動(dòng)土體的約束阻力進(jìn)行深入分析，科學(xué)計(jì)算出淺埋地鐵車(chē)站工程項(xiàng)目地下結(jié)構(gòu)受到的真實(shí)荷載，從而為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作開(kāi)展提供重要依據(jù)。

2.1.2 側(cè)向荷載

淺埋地鐵車(chē)站工程項(xiàng)目側(cè)向荷載包含內(nèi)容較多，其中包括了側(cè)向土壓力和土層彈性抗力。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員對(duì)側(cè)壓力因數(shù)K的選擇對(duì)淺埋地鐵車(chē)站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有著重要影響。通常情況下地鐵車(chē)站基坑開(kāi)挖施工與回筑階段，設(shè)計(jì)人員普遍會(huì)采用主動(dòng)土壓力的方式，但是在使用階段結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員則需要對(duì)計(jì)算方式進(jìn)行轉(zhuǎn)變，采用靜止土壓力計(jì)算方式，對(duì)k值可能造成影響的因素包括了施工區(qū)域土層性質(zhì)。支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際位移情況以及區(qū)域軟土的流動(dòng)性等等。不同的土層靜止側(cè)壓力因素值是不同的，但是在工程項(xiàng)目實(shí)踐過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，土壓力實(shí)際測(cè)量值與工作人員應(yīng)用專(zhuān)業(yè)理論和以往豐富工作經(jīng)驗(yàn)計(jì)算出的數(shù)值存在很大的差異性，這一情況在軟土區(qū)域淺埋車(chē)站工程項(xiàng)目建設(shè)中更為明顯。側(cè)壓力因素并不是保持不變的，它會(huì)受外界因素影響而發(fā)生變化。地下建筑周?chē)M(jìn)行開(kāi)挖施工，或者新的建筑工程項(xiàng)目投入建設(shè)施工時(shí)會(huì)對(duì)施工區(qū)域原有的應(yīng)力情況造成影響，最直接的體現(xiàn)就是土層側(cè)壓力因數(shù)發(fā)生較大程度改變。但是以往淺埋地鐵車(chē)站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過(guò)程中只是考慮到了某一固定側(cè)壓力因數(shù)和彈性抗力系數(shù)，并沒(méi)有深入分析側(cè)向荷載變化對(duì)工程地下結(jié)構(gòu)應(yīng)力產(chǎn)生的影響，從而導(dǎo)致計(jì)算失誤，損害了工程項(xiàng)目結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性。

2.1.3 水壓力荷載

目前淺埋地鐵車(chē)站設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員考慮的不夠全面化、嚴(yán)謹(jǐn)化，只是對(duì)某一固定水位作用力進(jìn)行了深入分析，將地下水壓力看作是恒荷載。但是城市地下水位是不斷發(fā)生變化的，在外部因素的影響下，城市地下水位也會(huì)發(fā)生變化，從而改變地下水壓力的大小，水壓力折減因數(shù)對(duì)地下水壓力值也會(huì)造成較深影響。水壓力折減因素會(huì)受區(qū)域水文地質(zhì)環(huán)境、土壤滲透條件等眾多因素影響而發(fā)生改變，水壓力荷載情況也會(huì)有所調(diào)整。設(shè)計(jì)人員如果只是將水壓力荷載看做是恒荷載是非常不科學(xué)的，計(jì)算過(guò)程中必須要考慮到水壓力荷載具有的變化特性。

2.2 計(jì)算模型

某一城市地鐵車(chē)站項(xiàng)目建設(shè)采用的是地下二層島式站臺(tái)，車(chē)站主體結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)段結(jié)構(gòu)確定為單柱雙跨矩形框架結(jié)構(gòu)，橫向凈跨長(zhǎng)度達(dá)到了十七點(diǎn)六米，主體結(jié)構(gòu)施工匯總主要是應(yīng)用了明挖順作的施工方法，主基坑土方開(kāi)挖深度達(dá)到了十五米以上，維護(hù)結(jié)構(gòu)采用的是人工挖孔灌注樁，樁體結(jié)構(gòu)之間的間距確定為1.5米，設(shè)計(jì)中要求樁體結(jié)構(gòu)可以嵌入風(fēng)化基巖層四米。結(jié)構(gòu)計(jì)算過(guò)程中為了保證計(jì)算的精準(zhǔn)性和便捷性，降低人為因素導(dǎo)致計(jì)算誤差較大，設(shè)計(jì)人員應(yīng)用了通用性較為良好的有限元計(jì)算軟件ANSYS，利用荷載結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行計(jì)算。周?chē)Y(jié)構(gòu)與內(nèi)襯墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員會(huì)依據(jù)重合墻模式考慮，在兩者之間還需要進(jìn)行防水隔離層的設(shè)置。工程項(xiàng)目實(shí)際施工階段，圍護(hù)結(jié)構(gòu)會(huì)承擔(dān)水、土壓力。但是在工程項(xiàng)目實(shí)際應(yīng)用階段，水壓力則是由內(nèi)襯墻結(jié)構(gòu)承擔(dān)的，土壓力則是會(huì)作用于內(nèi)襯墻結(jié)構(gòu)與圍護(hù)結(jié)構(gòu)二者上。圍護(hù)結(jié)構(gòu)與內(nèi)襯墻結(jié)構(gòu)二者之間存在著非常緊密聯(lián)系，由鏈桿進(jìn)行模擬，二者之間只會(huì)進(jìn)行壓力的傳遞，當(dāng)存在拉應(yīng)力時(shí)消除鏈桿。

2.3 主要計(jì)算參數(shù)

主要荷載：有結(jié)構(gòu)自重、地層壓力、設(shè)備重量、人群荷載、地面車(chē)輛荷載及其沖擊力等。地層壓力：該車(chē)站的上覆土層只有2.5m，為安全計(jì)，按計(jì)算截面以上全部土柱重量作為垂直荷載，取覆土重度γ=20kN/m3。本文計(jì)算針對(duì)使用階段，結(jié)構(gòu)承受的水平力按靜止土壓力計(jì)算，采用水土分算模式計(jì)算。地基反力：對(duì)于明挖車(chē)站地基反力的大小和分布規(guī)律，采用文克爾假定，根據(jù)所采用的計(jì)算簡(jiǎn)圖在計(jì)算中以彈簧模擬地基反力，將車(chē)站底板按彈性地基板考慮。彈簧剛度Kc按地基垂直抗力系數(shù)K乘以彈簧等效作用面積A取值，即Kc=K·A設(shè)備荷載：設(shè)備區(qū)按8kN/m2計(jì)算，對(duì)個(gè)別超重設(shè)備考慮其運(yùn)輸路徑對(duì)結(jié)構(gòu)的影響。地面超載：地面超載按20kN/m2計(jì)算。地鐵車(chē)輛荷載：列車(chē)荷載取20kN/m2計(jì)算。站內(nèi)人群荷載：站臺(tái)、站廳、樓梯、車(chē)站管理人員用房等部位的人群荷載按4kN/m2計(jì)。

2.4 計(jì)算結(jié)果及分析

頂板在正常應(yīng)用過(guò)程中，彎矩、剪力在中支座位置可以達(dá)到最大值，底板板端處也可以達(dá)到最大值，站臺(tái)層側(cè)墻下部會(huì)存在較大程度的彎矩和剪力情況。考慮到以上內(nèi)容面，淺埋地鐵車(chē)站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過(guò)程中必須要選擇合理的結(jié)構(gòu)形式，這樣才能將不良影響控制在最小范圍內(nèi)，較大程度的保障結(jié)構(gòu)應(yīng)用的安全性。中板最大彎矩程度較小，甚至達(dá)不到頂板最大彎矩的百分之二十，所以中板厚度設(shè)置較小符合工程項(xiàng)目建設(shè)的要求，不會(huì)對(duì)淺埋地鐵車(chē)站結(jié)構(gòu)內(nèi)力造成不良影響。圍護(hù)結(jié)構(gòu)在第下二層范圍內(nèi)會(huì)存在較大程度的彎矩和剪力，施工過(guò)程中施工現(xiàn)場(chǎng)管理人員需要加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)力度，對(duì)第下二層結(jié)構(gòu)應(yīng)力情況進(jìn)行嚴(yán)格掌控，從而保證淺埋地鐵車(chē)站施工現(xiàn)場(chǎng)的安全性，避免結(jié)構(gòu)發(fā)生坍塌對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)工作人員生命安全造成較大威脅。

3 結(jié)構(gòu)受力影響因素分析

3.1 地下水位的影響

基坑開(kāi)挖施工工作開(kāi)展前，施工技術(shù)人員必須要對(duì)施工區(qū)域進(jìn)行降水處理，從而降低地下水層的高度。這一目的不僅是為了保證基坑開(kāi)挖施工工作可以順利開(kāi)展，同時(shí)也是為了保證施工現(xiàn)場(chǎng)的安全性。地下建筑實(shí)際應(yīng)用階段，地下水位會(huì)受眾多因素影響而發(fā)生改變，以往結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)中更多是考慮某一固定水位，并沒(méi)有意識(shí)到地下水位變化情況，所以設(shè)計(jì)人員需要深入考慮水位變化程度對(duì)工程項(xiàng)目結(jié)構(gòu)受力的影響。

工程項(xiàng)目主體結(jié)構(gòu)建設(shè)完成后，地下水位高度會(huì)逐漸的回升，工作人員需要分別選取地下水位深度在底板深度以下10.5m、7.45m、5m、2.5m、1.5m、0.5m時(shí)進(jìn)行計(jì)算，對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析從而了解工程項(xiàng)目結(jié)構(gòu)構(gòu)件最大彎矩與地下水位深度之間的關(guān)系。經(jīng)過(guò)實(shí)際分析了解到，如果地下數(shù)位深度達(dá)到了結(jié)構(gòu)頂板位置，工程項(xiàng)目結(jié)構(gòu)構(gòu)件彎矩會(huì)存在一個(gè)相應(yīng)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，這也代表著地下水位對(duì)結(jié)構(gòu)彎矩有著較深程度的影響。如果地下水位深度超過(guò)了結(jié)構(gòu)頂板水平高度，淺埋地鐵車(chē)站主體結(jié)構(gòu)中出了中板結(jié)構(gòu)之外，其它工程項(xiàng)目結(jié)構(gòu)構(gòu)件的最大彎矩都會(huì)發(fā)生改變、有所提升。地下水位高度改變對(duì)淺埋地鐵車(chē)站站廳側(cè)墻與頂板結(jié)構(gòu)的彎矩影響是最為突出的，站臺(tái)側(cè)墻彎矩、底板結(jié)構(gòu)受地下水位影響要比上述二者低一些。中板處于工程項(xiàng)目主體結(jié)構(gòu)內(nèi)部，所以地下水位對(duì)其的影響程度較小。如果工作人員忽略水壓作用的影響，只是考慮最高地下水位時(shí)，站廳側(cè)墻彎矩程度可以增加百分之五十以上，頂板、底板結(jié)構(gòu)彎矩會(huì)增加百分之二十左右，但是中板結(jié)構(gòu)彎矩程度會(huì)有所降低，下調(diào)幅度約為百分之三左右。淺埋地鐵車(chē)站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)工作開(kāi)展中，必須要慎重考慮地下水位對(duì)工程項(xiàng)目結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響。地下水位發(fā)生變化，工程項(xiàng)目主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件的彎矩值也會(huì)產(chǎn)生較大程度變化。若是工程項(xiàng)目建設(shè)施工區(qū)域地下水位較淺，要深入研究水位變化情況對(duì)結(jié)構(gòu)可能造成的影響，從而有針對(duì)性的對(duì)工程項(xiàng)目結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行調(diào)整，保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)質(zhì)性、適用性。

3.2 地下水壓力折減因數(shù)的影響

目前，對(duì)作用在地下結(jié)構(gòu)上的地下水壓力取值有較大的分歧：通過(guò)試驗(yàn)研究認(rèn)為地下水壓力應(yīng)該取全部靜水頭而不能折減；也有一些學(xué)者認(rèn)為地下水壓力要折減并且發(fā)展了多種地下水荷載計(jì)算方法。其中折減因數(shù)方法簡(jiǎn)單方便，在實(shí)際設(shè)計(jì)計(jì)算中應(yīng)用廣泛。目前關(guān)于深埋隧道外水壓力的研究較多見(jiàn)，對(duì)于淺埋地下工程特別是淺埋地鐵車(chē)站則較少。本文選取水壓力折減因數(shù)分別為0、0.2、0.4、0.6、0.8和1.0進(jìn)行計(jì)算分析，研究了水壓力折減因數(shù)對(duì)淺埋地鐵車(chē)站結(jié)構(gòu)彎矩的影響。隨著水壓力折減因數(shù)增加，中板最大彎矩減?。黄渌鼧?gòu)件最大彎矩都隨之增加，并且呈線性關(guān)系。水壓力折減因數(shù)對(duì)站廳側(cè)墻影響較大，其次為底板和站臺(tái)側(cè)墻，而對(duì)頂板和中板影響較小。當(dāng)水壓力折減因數(shù)為0，即不考慮水壓作用時(shí)，相對(duì)水壓力折減因數(shù)為1.0（水壓不折減），站廳側(cè)墻最大彎矩減小約20.7%，而中板最大彎矩增加約2.9%。

3.3 側(cè)壓力因數(shù)的影響

基坑在施工過(guò)程中，側(cè)壓力因數(shù)會(huì)受時(shí)空效應(yīng)影響而發(fā)生變化。在使用過(guò)程中，側(cè)壓力因數(shù)也會(huì)因?yàn)槭芰Ω淖儭⒆冃伟l(fā)展、地下水等因素的影響發(fā)生變化，因此應(yīng)該了解周?chē)恋膫?cè)壓力因數(shù)變化對(duì)主體結(jié)構(gòu)的影響。本文選取側(cè)壓力因數(shù)分別為0.3、0.5和0.7進(jìn)行計(jì)算。由于地面超載等因素影響，淺層土的側(cè)壓力因數(shù)可能出現(xiàn)大于1.0的現(xiàn)象。因此，本文計(jì)算的淺埋地鐵車(chē)站也考慮側(cè)壓力因數(shù)為1.0和1.2時(shí)的情況。土體側(cè)壓力因數(shù)增大，站臺(tái)側(cè)墻、站廳側(cè)墻和底板的彎矩隨之增大；而頂板、中板彎矩隨之有小幅減小，并且呈線性關(guān)系。側(cè)壓力因數(shù)增加對(duì)站廳側(cè)墻彎矩影響較大，而對(duì)頂板和中板影響最小；側(cè)壓力因數(shù)從0.3增加至1.2，站廳側(cè)墻彎矩增加約23%，頂板和中板彎矩減小5%左右。于施工擾動(dòng)等因素，實(shí)際側(cè)壓力因數(shù)可能與地質(zhì)報(bào)告提出的值相異，并且容易發(fā)生變化，因此要正確考慮側(cè)壓力因數(shù)變化對(duì)結(jié)構(gòu)的影響。

結(jié)束語(yǔ)

淺埋地鐵車(chē)站埋深較小，受外界影響因素較大。而城市環(huán)境的復(fù)雜多變，也影響著淺埋地鐵車(chē)站結(jié)構(gòu)的受力。本文以某地鐵車(chē)站為計(jì)算實(shí)例，分析了淺埋地鐵車(chē)站結(jié)構(gòu)荷載取值、結(jié)構(gòu)計(jì)算等問(wèn)題，并利用有限元計(jì)算程序，分析了地下水、側(cè)壓力因數(shù)等因素對(duì)結(jié)構(gòu)受力的影響。結(jié)果表明頂、底板在板端和中支座處有較大的彎矩和剪力，要合理設(shè)計(jì)，采用合適的結(jié)構(gòu)構(gòu)造。中板承受彎矩較小，可以采用較小的厚度。當(dāng)?shù)叵滤辉诮Y(jié)構(gòu)頂板以上時(shí)，對(duì)結(jié)構(gòu)有較大影響。水壓力折減因數(shù)和側(cè)壓力因數(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)彎矩的影響呈線性關(guān)系，并且對(duì)不同的構(gòu)件有不同的影響。，并且彈性抗力系數(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)彎矩的影響呈非線性，隨彈性抗力系數(shù)增大，站廳側(cè)墻彎矩增加較大，而其它構(gòu)件有小幅減小，增大值和減小值隨抗力系數(shù)的增大而減小。

參考文獻(xiàn)

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