鋼支撐對(duì)基坑的影響分析—以武漢地鐵2號(hào)線為例

代祥，周春梅

武漢工程大學(xué)資源與土木工程學(xué)院，湖北 武漢 430074

鋼支撐對(duì)基坑的影響分析—以武漢地鐵2號(hào)線為例

代祥，周春梅*

武漢工程大學(xué)資源與土木工程學(xué)院，湖北 武漢 430074

以武漢地鐵2號(hào)線機(jī)場(chǎng)線盤龍城車站出入口基坑為例，采用圍護(hù)樁水平位移監(jiān)測(cè)及數(shù)據(jù)采集方法，分析有無架設(shè)鋼支撐支護(hù)樁深度-位移曲線，探討圍護(hù)樁水平位移變化規(guī)律.然后采用有限元軟件PLAXIS 2D模擬分析基坑開挖過程有無架設(shè)鋼支撐支護(hù)樁內(nèi)力和水平位移變化規(guī)律，并與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)相互驗(yàn)證.由圍護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和數(shù)值模擬結(jié)果可得，在基坑內(nèi)架設(shè)鋼支撐可以減緩基坑偏移速率以及在距圍護(hù)樁樁底的H/3～2H/3處，偏移量最為明顯，偏移量也最大，呈“弓”字型.

基坑；現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)；數(shù)值模擬；鋼支撐；圍護(hù)樁

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，地鐵建設(shè)成為當(dāng)前的一股熱潮，隨之而來，地鐵深基坑工程數(shù)量越來越多，伴隨著施工難度也越來越大［1］.基坑的施工過程中，隨著土體開挖，基坑周圍土體應(yīng)力釋放，會(huì)產(chǎn)生地面沉降、圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形，過大的變形將直接影響到施工現(xiàn)場(chǎng)的安全［2］.所以對(duì)深基坑變形進(jìn)行研究，為地鐵建設(shè)提供有利保障［3-4］.

在深基坑開挖中，近年通過現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)以及支撐軸力變化監(jiān)測(cè)，分析鋼支撐對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)偏移的影響.劉利民［5］、胡鈞［6］和李愛民［7］通過在支護(hù)結(jié)構(gòu)中埋設(shè)測(cè)斜管，監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)支護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移，能反映真實(shí)基坑水平位移情況.Long［8］在統(tǒng)計(jì)分析了大量基坑現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，得到軟土地區(qū)的基坑最大水平位移與開挖深度之間的關(guān)系.陳軍［9］和任建喜［10］對(duì)深基坑進(jìn)行監(jiān)測(cè)，通過設(shè)計(jì)、施工和監(jiān)測(cè)相結(jié)合，得出基坑變形規(guī)律.劉杰等［11］建立彈塑性有限元模型，對(duì)地鐵車站深基坑開挖進(jìn)行仿真模擬計(jì)算，得出了鋼支撐+圍護(hù)樁的圍護(hù)形式對(duì)基坑土體的側(cè)向變形有較好的限制作用結(jié)論. Thomas［12］和張明聚［13］通過現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與FLAC3D軟件模擬計(jì)算數(shù)據(jù)做對(duì)比，得出不同的支撐軸力作用和剛度變化與維護(hù)結(jié)構(gòu)變形的關(guān)系.郭楠［14］對(duì)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)鋼支撐施加軸向施加預(yù)應(yīng)力，發(fā)現(xiàn)鋼支撐可以防止因土體流變而產(chǎn)生較大的位移.朱彥鵬［15］采用FLAC3D軟件模擬基坑開挖、鋼支撐施工，得到支護(hù)樁的水平位移曲線呈弓型分布，最大值位于距離坑底H/2～H/3處.

前人雖然在深基坑開挖方面做了很多的監(jiān)測(cè)，但并沒有分析鋼支撐的架設(shè)對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形、圍護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移的影響規(guī)律，沒有結(jié)合數(shù)值建模驗(yàn)證監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)是否符合變形規(guī)律.本文根據(jù)基坑圍護(hù)樁變形的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，分析圍護(hù)樁水平位移影響變化規(guī)律.對(duì)比有無架設(shè)鋼支撐、基坑開挖深度及開挖速率，分析圍護(hù)樁水平位移的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律.采用有限元軟件PLAXIS 2D建立有限元模型，模擬分析基坑開挖過程有無架設(shè)鋼支撐，對(duì)圍護(hù)樁內(nèi)力變化規(guī)律，并與監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)真實(shí)性.

1 工程概況

1.1 工程概況及地質(zhì)情況

本文以武漢市軌道交通2號(hào)線北延線工程盤龍城車站為例，對(duì)出入口基坑圍護(hù)樁水平位移進(jìn)行監(jiān)測(cè)，分析有無鋼支撐對(duì)樁體水平位移影響.盤龍城車站位于盤龍大道與湯云海路相交路口，盤龍大道西側(cè).周邊現(xiàn)狀為綠化空地和新陽光地產(chǎn)開發(fā)用地.車站東側(cè)為盤龍城遺址保護(hù)區(qū)域，車站沿盤龍大道南北向布置，西北方為已建成巢上城居住小區(qū).

盤龍城站為地下兩層11 m單柱雙跨明挖島式站臺(tái)車站，車站共設(shè)4個(gè)出入口、2組風(fēng)亭.車站起點(diǎn)里程為右BDK11+182.700，車站終點(diǎn)里程為右BDK11+474.697，有效站臺(tái)中心里程為右BDK11+ 349.000，全長(zhǎng)292.0 m.盤龍城站現(xiàn)地面標(biāo)高一般26.35 m～27.73 m，Ⅱ號(hào)出入口基坑開挖深度約2.75 m～13.25 m，基坑開挖面積535 m2，為了支撐深基坑土方側(cè)壓力，防止土體變形產(chǎn)生位移，采用鉆孔灌注樁進(jìn)行基坑支護(hù)；Ⅳ號(hào)出入口基坑開挖深度約10.65 m～13.70 m，基坑開挖面積717 m2，采用鉆孔灌注樁支護(hù).出入口采用明挖法施工.

1.2 工程地質(zhì)

圖1為Ⅱ號(hào)出入口工程地質(zhì)剖面圖.根據(jù)鉆探資料、原位測(cè)試和土工試驗(yàn)成果分析，基坑地面以下10 m深度范圍內(nèi)地基土主要由人工填土、可塑-硬塑狀態(tài)黏性土、稍密-中密狀碎石土、軟塑-硬塑狀紅粘土、可塑-硬塑狀殘積土、中風(fēng)化灰?guī)r構(gòu)成.

圖1 Ⅱ號(hào)出入口工程地質(zhì)剖面圖（單位：m）Fig.1Engineering geological profile of entranceⅡ（unit：m）

2 圍護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移監(jiān)測(cè)過程

2.1 監(jiān)測(cè)內(nèi)容

基坑監(jiān)測(cè)內(nèi)容包括圍護(hù)樁頂水平位移和豎向位移、鋼支撐的軸力.本文重點(diǎn)監(jiān)測(cè)出入口基坑在開挖過程中，在圍護(hù)樁架設(shè)鋼支撐前后圍護(hù)樁水平位移.

2.2 監(jiān)測(cè)頻率

為了更好的反應(yīng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形，監(jiān)測(cè)的初始值一定要在基坑開挖之前相對(duì)穩(wěn)定時(shí)進(jìn)行測(cè)量，對(duì)所有的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目進(jìn)行連續(xù)三次獨(dú)立的監(jiān)測(cè)，取其算術(shù)平均值，得出的數(shù)值做為監(jiān)測(cè)初始值，基坑開挖的過程中，按表1監(jiān)測(cè)頻率來進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)監(jiān)測(cè)變化量超過有關(guān)預(yù)警值或者地表沉降變化較大時(shí)，要及時(shí)預(yù)警，反饋數(shù)據(jù)給施工方或有危險(xiǎn)事故生征兆時(shí)加大監(jiān)測(cè)次數(shù).

表1 基坑監(jiān)測(cè)頻率Tab.1Monitoring frequency of foundation pit

2.3 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位布置及埋設(shè)原則

2.3.1 監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置原則在基坑圍護(hù)樁內(nèi)安裝測(cè)斜管，沿基坑縱向每20 m～30 m布設(shè).深度等同圍護(hù)結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度，以盤龍城Ⅱ出入口和Ⅳ出入口為基坑監(jiān)測(cè)點(diǎn)平面布置圖，如圖2所示.

圖2 （a）Ⅱ出入口基坑，（b）Ⅳ出入口基坑監(jiān)測(cè)點(diǎn)平面布置（單位：m）Fig.2Plane layout of foundation pit monitoring points（a）Ⅱentrance pit and（b）Ⅳentrance pit（unit：m）

2.3.2 測(cè)點(diǎn)的埋設(shè)技術(shù)要求測(cè)點(diǎn)埋設(shè)方法：本工程測(cè)斜管采用綁扎，測(cè)斜管通過扎帶直接綁扎固定在圍護(hù)樁鋼筋籠上，圖3為鋼筋籠內(nèi)綁扎測(cè)斜管，鋼筋籠導(dǎo)入鉆孔后，澆筑混凝土.將測(cè)斜管拼接后放入鋼筋籠迎土側(cè)，并按0.5 m左右間距用扎絲或者扎帶固定，頂?shù)子蒙w子封堵，并保證測(cè)量槽與基坑邊垂直.

圍護(hù)結(jié)構(gòu)測(cè)斜管埋設(shè)與安裝應(yīng)按照以下要求：1）測(cè)斜管底部應(yīng)與鋼筋籠底部保持水平或略低于鋼筋籠的底部，頂端到達(dá)地面以上；2）測(cè)斜管與圍護(hù)樁的鋼筋籠綁接時(shí)，綁接間距不宜大于0.5 m；3）上下測(cè)斜管應(yīng)對(duì)接良好，無縫隙，底部用地帽用螺絲固定，頂端密封；4）測(cè)斜管綁扎時(shí)應(yīng)調(diào)正方向，使管內(nèi)的一對(duì)測(cè)槽垂直于基坑內(nèi)；5）地面以上的測(cè)斜管，做好標(biāo)記和防護(hù)工作.

圖3 綁扎測(cè)斜管Fig.3Binding inclinometer pipe

2.4 監(jiān)測(cè)方法和數(shù)據(jù)采集

圖4為測(cè)斜儀的測(cè)量原理.探頭下滑動(dòng)輪作用點(diǎn)相對(duì)上滑動(dòng)輪作用點(diǎn)的水平偏差長(zhǎng)度可以通過儀器測(cè)得的傾角φ計(jì)算得出，計(jì)算公式：

式（1）中：Dδi第i測(cè)量段的相對(duì)水平偏差增量值；Li第i測(cè)量段的垂直長(zhǎng)度，值取1.0 m；Dφi第i測(cè)量段的相對(duì)傾角增量值.

工程屬于地鐵車站深基坑，對(duì)圍護(hù)樁水平位移進(jìn)行監(jiān)測(cè)，主要采用CX-06A型測(cè)斜儀及其配套?70PVC測(cè)斜管.

圖4 測(cè)斜儀測(cè)量原理Fig.4Measuring principle of the inclinometer

3 監(jiān)測(cè)結(jié)果分析

3.1 架設(shè)鋼支撐位移監(jiān)測(cè)結(jié)果

深基坑變形分析過程中，由于基坑開挖，基坑中圍護(hù)樁受土壓力作用下產(chǎn)生的水平位移最能反映基坑變形問題.本文以盤龍城站Ⅱ號(hào)出入口CX3和Ⅳ號(hào)出入口CX3水平位移對(duì)比分析，探討圍護(hù)樁的任意深度水平位移隨著基坑開挖深度的變化而變化關(guān)系，以及對(duì)比基坑開挖有無架設(shè)鋼支撐對(duì)圍護(hù)樁水平位移影響.圖5為Ⅱ號(hào)出入口架設(shè)鋼支撐樁體深度-位移圖，所有數(shù)據(jù)經(jīng)過處理（本次累計(jì)位移量減去上次累計(jì)位移量），有助于分析樁體單次變化量.

圖5 Ⅱ號(hào)出入口架設(shè)鋼支撐樁體深度-位移曲線Fig.5Depth-displacement curves of entranceⅡwith steel support installed

圖6是Ⅱ號(hào)出入口基坑架設(shè)鋼支撐樁體部分深度-位移曲線.

圖6 Ⅱ出入口架設(shè)鋼支撐的樁體部分深度-位移曲線Fig.6Partial depth-displacement curves of entranceⅡwith steel support installed

由圖6可知，在基坑內(nèi)側(cè)，11月19日的圍護(hù)樁水平位移量比11月18日位移量較小，鋼支撐對(duì)圍護(hù)樁有明顯減緩偏移的趨勢(shì)作用，11月20日，11月21日的圍護(hù)樁水平位移比11月19日水平位移有減少的趨勢(shì)，表明鋼支撐起到了減少圍護(hù)樁向基坑內(nèi)水平位移的作用.表2為架設(shè)鋼支撐前后圍護(hù)柱水平位移的變化量，鋼支撐的架設(shè)對(duì)圍護(hù)樁向基坑內(nèi)偏移的速率有明顯的減緩作用.

表2 架設(shè)鋼支撐圍護(hù)樁水平位移變化量Tab.2Horizontal displacement variation of supporting pile with steel support installed

3.2 未架設(shè)鋼支撐監(jiān)測(cè)結(jié)果分析

圖7為Ⅳ號(hào)出入口未架設(shè)鋼支撐樁深度-位移圖，圖8為Ⅳ號(hào)出入口基坑未架設(shè)鋼支撐樁體部分深度-位移曲線.整個(gè)出入口開挖過程歷時(shí)5天（11月5-9日）.

圖7 Ⅳ號(hào)出入口未架設(shè)鋼支撐深度-位移曲線Fig.7Depth-displacement curves of entranceⅣwithout steel support installed

圖8 Ⅳ號(hào)出入口未架設(shè)鋼支撐樁體部分深度-位移曲線Fig.8Partial depth-displacement curves of entranceⅣwithout steel support installed

由圖7可知：1）測(cè)斜管的水平位移偏移量在距圍護(hù)樁樁底的H/3～2H/3，偏移最明顯，位移量也最大.2）該基坑的測(cè)斜管的測(cè)量深度為13 m，基坑連續(xù)開挖2天（11月5日-11月6日）圍護(hù)樁向基坑內(nèi)單次最大水平位移量為7.96 mm.3）當(dāng)基坑開挖完成，土體應(yīng)力釋放產(chǎn)生向基坑內(nèi)水平位移，測(cè)量的頻率為1天/次～3天/次，由于基坑開挖完成，未架設(shè)鋼支撐，水平位移單次變化量最大值在基坑深度6 m處（11月7日）為3.53 mm.4）基坑開挖深度13 m，在11月5日-11月6日2天內(nèi)完成，單次變化量最大7.96 mm.表3為Ⅳ號(hào)出入口基坑未架設(shè)鋼支撐樁體深度-位移變化量. 5）從表3可以看出：11月7日、8日、9日基坑開挖完成后，未架設(shè)鋼支撐圍護(hù)樁總位移量、位移偏移速率呈增加趨勢(shì).

表3 未架設(shè)鋼支撐圍護(hù)樁水平位移累計(jì)量Tab.3 Cumulant of horizontal displacement of supporting pile without steel support installed

對(duì)比圖6和圖8可得：1）架設(shè)鋼支撐的影響：在施工過程中，基坑開挖深度將直接影響圍護(hù)樁各個(gè)深度位置水平位移；在基坑開挖前期，圍護(hù)樁的水平位移偏移相對(duì)較小，當(dāng)開挖的速度加大，其水平位移變化速率有著明顯的增大趨勢(shì).2）開挖速率的影響：相比Ⅱ號(hào)基坑在3天內(nèi)開挖10 m，單次變化量最大為1.84 mm，說明開挖速度較大時(shí)，基坑開挖偏移量隨之增大.

劉杰［11］鋼支撐+圍護(hù)樁的圍護(hù)形式對(duì)基坑土體的側(cè)向變形有較好的限制作用，與本監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)規(guī)律一致，結(jié)果表明架設(shè)鋼支撐對(duì)基坑偏移起一定減緩速率作用.

4 有限元計(jì)算模擬及分析

4.1 數(shù)值計(jì)算模型

在PLAXIS 2D中建立如圖9所示的不同土層模型，模型大小27 m×27 m，地質(zhì)土層深27 m，寬27 m.基坑的模型大小13 m×10 m，基坑的寬為13 m，開挖深度為10 m，鋼支撐架設(shè)在距冠梁為7 m，圍護(hù)樁的樁長(zhǎng)13 m，基坑土層分層開挖以2 m為標(biāo)準(zhǔn)，鋼支撐的設(shè)計(jì)軸力為1 980 kN，預(yù)加軸力為190 kN.網(wǎng)格劃分疏密度為“很細(xì)”；采用平面應(yīng)變模型，15節(jié)點(diǎn)單元.圍護(hù)樁、鋼支撐采用板單元，冠梁采用embedded beam rom單元模擬.采用軟件PLAXIS 2D建立有限元模型，有限元計(jì)算模型見圖9.

4.2 計(jì)算參數(shù)的選取

根據(jù)試驗(yàn)室試驗(yàn)得到盤龍城地鐵站出入口基坑的周邊土體的基本物理力學(xué)參數(shù)數(shù)據(jù)，見表4.圍護(hù)樁采用C30混凝土，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)將圍護(hù)樁彈性模量E取為30 GPa，泊松比ν取為0.25，其重度為24 kN/m3.鋼支撐采用線彈性桿單元模擬，彈性模量E取為206 GPa，泊松比ν取為0.24.各層土物理力學(xué)參數(shù)是武漢市軌道交通機(jī)場(chǎng)線工程4標(biāo)段，盤龍城站的地質(zhì)勘察.

圖9 PLAXIS 2D中基坑模型及網(wǎng)格（單位：m）Fig.9Foundation pit model and grid in PLAXIS 2D（unit：m）

表4 各層土物理力學(xué)參數(shù)Tab.4Mechanical parameters of soil in each layer

4.3 數(shù)值計(jì)算結(jié)果對(duì)比

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工過程的模擬，將盤龍城車站出入口基坑開挖施工過程分成初始地應(yīng)力狀態(tài)、基坑圍護(hù)樁的施工、基坑內(nèi)土體開挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高、架設(shè)鋼支撐4個(gè)過程.

圖10是PLAXIS 2D模擬樁體位移和彎矩隨深度的變化規(guī)律.由圖10可知：

1）位移變化.在基坑初始地應(yīng)力狀態(tài)下，基坑內(nèi)土體開挖完成，在樁體深度8 m處，樁體的水平位移量最大值12.236 mm.在架設(shè)鋼支撐位置樁體7 m處，水平位移量為12.161 mm.架設(shè)鋼支撐后，在樁體深度5 m處，樁體水平位移量最大值為5.493 mm；在架設(shè)鋼支撐樁體深度7 m處，水平位移為0.584 mm，基坑內(nèi)偏移水平位移量減緩11.577 mm.經(jīng)過有無架設(shè)鋼支撐對(duì)比發(fā)現(xiàn)基坑開挖完成，架設(shè)鋼支撐對(duì)基坑向基坑內(nèi)偏移量有著明顯減緩速率作用.

2）彎矩變化.運(yùn)用PLAXIS 2D有限元軟件模擬計(jì)算圍護(hù)樁的彎矩內(nèi)力，架設(shè)鋼支撐，圍護(hù)樁所受彎矩整體變大，在距樁底H/3～2H/3處，水平位移較為明顯.

3）架設(shè)鋼支撐.在距樁底H/3～2H/3處，樁體所受彎矩整體變大，圍護(hù)樁的水平位移減小，這與Ⅱ號(hào)基坑圍護(hù)樁加了鋼支撐后實(shí)際監(jiān)測(cè)的位移和曲線變化規(guī)律相一致.

由此可知，運(yùn)用有限元軟件PLAXIS 2D模擬計(jì)算得出的基坑開挖架設(shè)鋼支撐對(duì)樁體偏移影響規(guī)律與現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)得出的規(guī)律相一致.

圖10 樁體位移和彎矩隨深度變化規(guī)律（a）深度-水平位移；（b）深度-彎矩曲線Fig.10Rules of displacement and moment changed with depth（a）Curves of depth-horizontal displacement；（b）Curves of depth-bending moment

5 結(jié)語

本文以武漢地鐵2號(hào)線盤龍城地鐵站為例，分析在基坑開挖過程中架設(shè)鋼支撐對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移的影響.

1）基坑開挖過程中，Ⅱ號(hào)出入口開挖深度為10 m，最大位移在距樁底3 m處；Ⅳ號(hào)出入口開挖深度為13 m，最大位移在距樁底4 m處，樁體的水平位移偏移量在距圍護(hù)樁樁底H/3～2H/3處最明顯，偏移量也最大，呈“弓”字型.

2）在基坑開挖完成后及時(shí)地架設(shè)鋼支撐，樁體累計(jì)位移量持續(xù)增加，但單次增加速率減小.

3）通過PLAXIS 2D模擬計(jì)算，模擬基坑開挖完成到添加鋼支撐板單元，未架設(shè)支撐7 m處位移12.161 mm，架設(shè)支撐7 m處位移0.584 mm，架設(shè)鋼支撐有減小變化量速率的作用，與實(shí)際監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果相吻合，變化規(guī)律相一致，表明有限元分析可以為基坑設(shè)計(jì)提供理論參考.

4）在架設(shè)鋼支撐處，加載軸力對(duì)樁體產(chǎn)生負(fù)彎矩（向基坑外），所受彎矩比未架設(shè)鋼支撐時(shí)反向彎矩變大.

［1］黃山.廣州地鐵九號(hào)線高增站深基坑數(shù)值分析與研究［D］.廣州：廣州大學(xué)，2011.

［2］吳曉旺，付建軍，杜學(xué)飛.某隧道基坑監(jiān)測(cè)及安全穩(wěn)定分析［J］.城市地質(zhì)，2009，15（3）：26-28.

WU X W，F(xiàn)U J J，DU X F.Monitoring and stability analysis on a tunnel foundation pil［J］.Urban Geology，2009，15（3）：26-28.

［3］曾繁慧，鄒存靜.巷道圍巖變形破壞數(shù)值模擬［J］.遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2013，32（12）：1664-1668.

ZENG F H，ZOU C J.Numerical simulation of roadway surroundingrockdeformationanddestruction［J］. JournalofLiaoningTechnicalUniversity（Natural Science），2013，32（12）：1664-1668.

［4］俞建霖，龔曉南.基坑工程變形性狀研究［J］.土木工程學(xué)報(bào)，2002，35（4）：89-90.

YU J L，GONG X N.Traits of excavation deformation［J］. Journal of Civil Engineering，2002，35（4）：86-90.

［5］劉利民，張建新.深基坑開挖監(jiān)測(cè)時(shí)測(cè)斜管不同埋設(shè)位置量測(cè)結(jié)果比較［J］.勘察科學(xué)技術(shù)，1995，78（6）：37-39.

LIU L M，ZHANG J X.Comparison of measuring result for different setting position of the inclinometer tube for the monitoring of deep foundtion pit excavation［J］. Exploration Science and Technology，1995，78（6）：37-39.

［6］胡鈞，楊熙章，杜堅(jiān).上海人民大舞臺(tái)商廈深基坑監(jiān)測(cè)與分析［J］.上海同濟(jì)學(xué)報(bào)，1997，129（5）：604-608.

HU J，YANG X Z，DU J.Deep foundation pit monitoring ofshanghairenmindawutaibusinessmansion［J］.Journal of Tongji University，1997，129（5）：604-608.

［7］李愛民.關(guān)于深基坑水平位移監(jiān)測(cè)方案的探討［J］.測(cè)繪學(xué)院學(xué)報(bào)，2000，17（1）：19-21.

LIAM.Researchonhorizontaldisplacement monitoring project of the deep foundation［J］.Journal of Institute of Surveying and Mapping，2000，17（1）：19-21.

［8］LONG M.Database for retaining wall and ground movements due to deep excavations［J］.Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering ASCE，2001，127（33）：203-224.

［9］陳軍.深基坑支護(hù)工程的設(shè)計(jì)、施工與監(jiān)測(cè)［J］.湖南大學(xué)學(xué)報(bào)，2002，29（3）：117-121.

CHEN J.Design，construction and monitoring of deep foundation pit support engineering［J］.Journal of Hunan University，2002，29（3）：117-121.

［10］任建喜，馮曉光，劉慧，等.地鐵車站深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形規(guī)律監(jiān)測(cè)研究［J］.鐵道工程學(xué)報(bào)，2009，137（3）：89-92.

REN J X，F(xiàn)ENG X G，LIU H，et al.Research on the deformationlawofsupportingstructurefordeep foundation pit of metro station［J］.Journal of Railway Engineering Society，2009，137（3）：89-92.

［11］劉杰，姚海林，任健喜.地鐵車站基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測(cè)與數(shù)值模擬［J］.巖土力學(xué)，2010，31（增刊2）：456-461.

LIU J，YAO H L，REN J X.Monitoring and numerical simulation of deformation of retaining structure in subway station foundation pit［J］.Rock and Soil Mechanics，2010，31（Suppl.2）：456-461.

［12］ADDENBROOK T I.Displacement flexibility number for mutilpropped retaining wall design［J］.Journal of Geotechnical and Geoenviromental Engineering，2000，126（1）：718-726.

［13］張明聚，何歡，李春輝，等.明挖地鐵車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)受力變形監(jiān)測(cè)與數(shù)值模擬分析［J］.北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2013，209（6）：875-880.

ZHANG M J，HE H，LI C H，et al.Deformation and force analysis on retaining structure of an openexcavated subway station by monitoring and numerical simulation［J］.JournalofBeijingUniversityof Technology，2013，209（6）：875-880.

［14］郭楠.蘭州地鐵車站某深基坑樁撐支護(hù)結(jié)構(gòu)施工監(jiān)測(cè)與數(shù)值模擬分析［D］.蘭州：蘭州理工大學(xué)，2014.

［15］朱彥鵬，楊校輝，周勇，等.蘭州地鐵車站深基坑支護(hù)選型分析與數(shù)值模擬研究［J］.水利與建筑工程學(xué)報(bào)，2016，14（1）：55-59.

ZHU Y P，YANG X H，ZHOU Y，et al.Deep foundation pit retaining structure selection in Lanzhou metro station and its numerical simulation［J］.Journal of Water Resources and Architectural Engineering，2016，14（1）：55-59.

本文編輯：苗變

Influence of Steel Supports on Deformation of Foundation Pit：a Case of No.2 Subway Line in Wuhan

DAI Xiang，ZHOU Chunmei*
School of Resource and Civil Engineering，Wuhan Institute of Technology，Wuhan 430074，China

Taking entrance foundation pit of Panlongcheng station of airport section in line 2 Wuhan Metro System as a case，we employed the horizontal displacement monitoring and data collection method to analyze the depth-displacement curves of the steel supporting and retaining pile and the rules of horizontal displacement of retaining pile.And then we used the finite element software PLAXIS 2D to explore variation law of the horizontal displacement and inner stress of supporting piles in the project of foundation.By comparing the data of field monitoring and simulation，the results show that the installing steel support slows down the displacement's development rate and the change of development rate is significant at the 1/3-2/3 height from the bottom of the pile，showing a bow appearance.

foundation pit；field monitoring；numerical simulation；steel support；supporting pile

TU473.2

A

10.3969/j.issn.1674?2869.2017.03.010

1674-2869（2017）03-0259-08

2016-06-20

湖北省教育廳科學(xué)技術(shù)研究項(xiàng)目（Q20151511）；武漢工程大學(xué)青年科學(xué)研究基金（Q201403）；武漢工程大學(xué)重點(diǎn)教學(xué)建設(shè)工程項(xiàng)目（J201403）

代祥，碩士研究生.E-mail：1197781736@qq.com

*通訊作者：周春梅，博士，副教授.E-mail：2564937223@qq.com

代祥，周春梅.鋼支撐對(duì)基坑的影響分析—以武漢地鐵2號(hào)線為例［J］.武漢工程大學(xué)學(xué)報(bào)，2017，39（3）：259-266. DAI X，ZHOU C M.Influence of steel supports on deformation of foundation pit：a case of No.2 subway line in Wuhan［J］.Journal of Wuhan Institute of Technology，2017，39（3）：259-266.