合肥地鐵2號(hào)線施工對(duì)豐樂大廈穩(wěn)定性影響分析

程建明 （安徽省建筑科學(xué)研究設(shè)計(jì)院，安徽 合肥 230032）

0 前言

隨著城市人口的迅速發(fā)展，城市的交通變得愈發(fā)擁堵。各個(gè)城市為解決交通堵塞問題，都在開展地鐵軌道交通，該交通可大大緩解一定的交通壓力。由于城市的軌道交通大多數(shù)都穿越既有建構(gòu)筑物，在其開挖施工過程中勢(shì)必對(duì)其影響區(qū)域的建構(gòu)筑物帶來影響，如若施工不當(dāng)，可能對(duì)其影響范圍的建構(gòu)筑物帶來較大的損傷，甚者可能造成不必要的人員或者財(cái)產(chǎn)損失[1]。為盡量減少或避免這些事故的發(fā)生，在施工之前對(duì)其影響范圍內(nèi)的建構(gòu)筑物開展安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，分析其影響范圍內(nèi)建構(gòu)筑物的穩(wěn)定性是非常必要的[2-5]。本文采用數(shù)值分析手段，對(duì)潛山路車站基坑臨近建筑豐樂大廈開展穩(wěn)定性分析，通過數(shù)值分析結(jié)果，對(duì)車站基坑的施工提出一些建議和指導(dǎo)。

1 工程概況

豐樂大廈位于長(zhǎng)江西路與潛山路交叉口，主樓地1層、地上22層，采用框-筒結(jié)構(gòu)，裙房地下一層，地上4層，采用框架結(jié)構(gòu)。總建筑面積約22722m2，其中地下約1808m2。豐樂大廈位于潛山路站（2號(hào)線部分）西南側(cè)，距車站西側(cè)暗挖段約9.42m，豐樂大廈與車站相對(duì)位置關(guān)系平面示意圖見圖1。

2 工程地質(zhì)及水文地質(zhì)

站范圍內(nèi)屬二級(jí)階地地貌，地形較為平坦，各勘探孔實(shí)測(cè)地面標(biāo)高34.51～36.04m。測(cè)區(qū)在區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造屬于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)江淮臺(tái)隆所屬的合肥斷陷盆地，區(qū)域上位于華北地臺(tái)的南端，燕山期活動(dòng)強(qiáng)烈，形成平緩開闊的合肥斷陷盆地。本區(qū)斷層構(gòu)造主要有近東西向、北西向、北東向3組。段內(nèi)上覆第四系人工填土、黏土、殘積粉質(zhì)黏土，下伏基巖為侏羅系上統(tǒng)周公山組（J3Z）泥質(zhì)砂巖，巖層總體呈單斜狀，地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單。車站范圍內(nèi)地下水主要為第四系孔隙水及基巖裂隙水。

圖1 豐樂大廈與車站相對(duì)位置關(guān)系平面示意圖

3 巖土物理性質(zhì)

潛山站基坑巖土物理力學(xué)性質(zhì)如表1。

巖土物理力學(xué)參數(shù) 表1

4 數(shù)值模擬

4.1 數(shù)值模型

潛山站整體計(jì)算模型主要考慮基坑開挖對(duì)豐樂大廈的影響，潛山路站基坑平面長(zhǎng)度為185m，主體部分寬度為26m，基坑最大開挖深度為26.5m，分8步開挖。數(shù)值計(jì)算模型采用快速有限差分軟件FLAC3D進(jìn)行計(jì)算分析，模型共計(jì)205504個(gè)單元體，包含210243個(gè)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)（圖2）。計(jì)算模型四周的外邊界僅約束邊界面法向位移，模型底部z=-106m采用固定約束，z=0水平地表為自由表面。土體采用8節(jié)點(diǎn)六面體實(shí)體單元模擬。土體結(jié)構(gòu)計(jì)算采用Mohr-Coulumb本構(gòu)模型。

圖2 潛山地鐵站計(jì)算模型

4.2 數(shù)值計(jì)算結(jié)果分析

豐樂大廈豐樂大廈最終沉降分布云圖如圖3，沉降值隨基坑距離的減小而增大，最大沉降位移為0.051mm，計(jì)算時(shí)認(rèn)為其地下室為剛性結(jié)構(gòu)，在東側(cè)產(chǎn)生了一定的隆起變形，最大隆起量為0.04mm。豐樂大廈水平變形如圖4。豐樂大廈的監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置如圖5，監(jiān)測(cè)點(diǎn)沉降曲線如圖6所示。

圖3 豐樂大廈沉降云圖

圖4 豐樂大廈水平合位移分布云圖

4.3 結(jié)果分析

從計(jì)算模擬結(jié)果中可見，潛山站基坑開挖對(duì)豐樂大廈造成的沉降變化影響不大。施工影響造成建筑物最大水平位移為0.128mm；建筑物最大沉降點(diǎn)沉降值為0.15395mm，位于豐樂大廈主樓東北側(cè)；建筑物最大沉降點(diǎn)沉降值為0.08603mm，位于豐樂大廈裙樓西側(cè)；建筑物最大差異沉降值為0.23998mm。沉降和水平位移均滿足規(guī)范要求，車站基坑的開挖對(duì)豐樂大廈的穩(wěn)定影響很微弱，可以忽略。

圖5 豐樂大廈監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置圖

圖6 豐樂大廈沉降位移曲線

5 結(jié)論

通過分析豐樂大廈與潛山站基坑開挖平面關(guān)系，并結(jié)合數(shù)值模擬分析，在潛山站基坑開挖期間，其施工對(duì)豐樂大廈的影響很小，可以忽略。而且這與施工后基坑開挖對(duì)車站的實(shí)際影響吻合，說明施工前采用數(shù)值模擬對(duì)車站基坑施工影響區(qū)域開展評(píng)估對(duì)指導(dǎo)施工具有一定的參考價(jià)值。