王 林,譚佩蓮,王 根

(1.中鐵隧道勘測設計院有限公司,天津 300133；2.湖南工業(yè)職業(yè)技術學院,湖南 長沙 410208；3.長安大學公路學院,陜西 西安 710064)

地鐵望城坡站附屬結構改造設計的數(shù)值分析

王 林1,譚佩蓮2,王 根3

(1.中鐵隧道勘測設計院有限公司,天津 300133；2.湖南工業(yè)職業(yè)技術學院,湖南 長沙 410208；3.長安大學公路學院,陜西 西安 710064)

長沙地鐵2號線望城坡站建設先于大河西交通樞紐工程中心，交通樞紐工程中心與望城坡站附屬2號風道與Ⅲ號出入口結合部位考慮進行合建。因此，交通樞紐施工前需要對望城坡站附屬2號風道與Ⅲ號出入口結構進行改造。為研究改造措施的合理性，采用有限元分析軟件ANSYS，對施工過程進行模擬。通過對地鐵附屬結構改造前后周邊位移、內力的變化進行對比分析，確定采取樁頂連梁將圍護樁、出入口結構和風道連成一個整體，以增強車站附屬結構的整體性。得出結論如下：改造工程主要是對出入口通道結構進行保護；由于圍護樁的隔離作用，不需要對風道進行保護。

長沙地鐵；望城坡站；附屬建筑物；基坑；結構改造；數(shù)值分析

0 引言

隨著國家基礎建設投資的增加，城市軌道交通建設規(guī)模不斷擴大。但由于城市空間的限制，地鐵與周邊建筑的交錯或合建成為工程設計中常遇到的問題之一[1]。對于地鐵規(guī)劃、設計與周邊建筑物同步開展的工況，往往能夠在結構、功能上很好地考慮不同建筑物相互結合的互補性；而對于不同時期建設的相互干擾的工況，則需要進行對先期建設的建筑物進行評估和處理后，才能再進行后續(xù)建筑物的建設[2]。

目前，國內許多學者對地鐵車站及建筑物施工的相互影響進行過研究分析。文獻[3]針對鐵路明挖車站寬大深基坑分步開挖及基坑開挖完畢后鄰近航站樓樁基礎的加載對建筑物的影響，通過二維有限元模擬分析了大樓基礎的位移場；文獻[4]考慮鄰近運營地鐵車站基坑開挖土層位移與一般基坑不同的特點，采用FLAC 3D程序進行數(shù)值模擬，分析了車站和基坑間距不同時，基坑周圍土體的變形特點及變形規(guī)律；文獻[5]以分析基坑開挖引起緊鄰車站變形為目的,對實際基坑開挖進行數(shù)值模擬，研究了地鐵車站基坑開挖時新舊兩車站間距、源頭變形及土體彈性模量3個因素對運營車站變形的影響；文獻[6]采用有限差分軟件FLAC 3D對不同工況下車站結構的受力過程進行三維數(shù)值模擬，得到了不同工況下車站及周邊地層的位移特征、車站梁柱板節(jié)點應力及抗拔樁力學特征；文獻[7]結合上海某地鐵隧道穿越地面既有嚴重傾斜危房的工程實例，計算分析盾構穿越引起的施工期沉降、后期固結沉降及其對房屋的影響。以上相關文獻較少涉及車站附屬與建筑物相互影響的研究。本文通過長沙地鐵2號線望城坡站先期建設的地鐵附屬建筑物與規(guī)劃的大河西交通樞紐工程中心(以下簡稱交通樞紐)相互干擾的實例，分析相互影響的原因，提出避免后施工對既有建筑物可能造成風險的改造方案，并通過數(shù)值對比分析改造前后的受力狀態(tài)，得出改造措施的合理性評價。

1 工程概況

長沙地鐵2號線望城坡站是一期工程起點站，位于長沙原汽車西站南側，沿游園東路布置。車站南側是即將投入運營的汽車西站客運站，北側是處于拆遷狀態(tài)的原汽車西站，該部位是新規(guī)劃的長沙大河西交通樞紐工程中心，擬新建一個大型地下停車場、商場和幾棟高層寫字樓，地下停車場輪廓緊貼車站主體北側及附屬外輪廓。目前，地鐵車站主體及附屬結構均已完成施工，北側交通樞紐處于基坑開挖狀態(tài)。

車站設計為地下兩層三跨箱式結構，地下一層為站廳設備層，二層為站臺層，站臺為寬12 m的島式站臺。有效站臺中心里程為DK0+400，車站起點里程為DK0+204.1，終點里程為DK0+469.1，車站總長為265 m，站內設單渡線。車站附屬共設6個出入口通道、2組風亭及1個消防出入口。

地鐵車站附屬2號風道與Ⅲ號出入口屬于合建結構，附屬結構基坑深10.5 m，圍護結構采用φ800 mm@1 500 mm鉆孔灌注樁+3.5 m間距鋼管內支撐，嵌固深度為3 m，基底地基承載力為180 kPa。沿著Ⅲ號出入口外結構西側和北側是交通樞紐的開挖線，交通樞紐基坑深度為9.7 m。根據(jù)交通樞紐規(guī)劃，擬在2號風道與Ⅲ號出入口上方新建一棟2層框架結構的臨時營銷中心。工程總平面示意如圖1所示。

圖1 工程總平面示意圖Fig.1 General plan of the project

根據(jù)詳勘資料，施工場地覆蓋層主要有第四系全新統(tǒng)人工填土層、更新統(tǒng)沖積及殘積層，基巖為元古界板溪群泥(砂)質板巖。地層自上而下依次為雜填土(1～2 m)、素填土(1～2 m)、粉質黏土(2～3 m)、強風化板巖(5～7 m)和中風化板巖(20 m以上)。場地地下水按賦存方式主要分為第四系松散層和全風化帶中的孔隙潛水、強至中風化基巖裂隙水。

2 附屬結構加固改造方案

由于交通樞紐規(guī)劃晚于地鐵車站，車站附屬結構2號風道與Ⅲ號出入口設計和施工時未考慮側邊基坑開挖及上部房屋的影響?，F(xiàn)階段需要在交通樞紐施工該部位之前對車站附屬結構進行改造和加固，以防止交通樞紐施工對地鐵附屬結構產生破壞。根據(jù)相關保護要求，地鐵附屬結構在交通樞紐施工期間的保護標準為：地表水平位移<10 mm；地表豎向位移<10 mm；各構件混凝土應力不超過規(guī)范規(guī)定的應力數(shù)值；出入口及風道結構受力滿足原配筋的要求。

經(jīng)調查，地鐵附屬結構設計參數(shù)如表1和表2所示。

表1圍護結構參數(shù)表
Table 1 Parameters of retaining structure

參數(shù) 圍護結構圍護樁/mm?800@1500樁長/m11．5(嵌固3)冠梁/(mm×mm)800×800臨時鋼支撐/mm2道?609，t=16

加固改造方案為：

1)交通樞紐基坑圍護結構借用出入口外側圍護樁，但需要進行一定的處理。

表2附屬結構參數(shù)表
Table 2 Parameters of ancillary structure

參數(shù) 出入口通道風道外包尺寸/(mm×mm)7500×535023300×6750頂板/mm800800底板/mm800800側墻/mm600600隔墻/mm400頂板覆土/mm46503300

2)2號風道與Ⅲ號出入口中部有一部分圍合土體，尺寸為13.2 m×24.5 m，需要對該部位土體增加一排圍護樁處理。2號風道與Ⅲ號出入口改造平面如圖2所示。

圖2 2號風道與Ⅲ號出入口改造平面圖Fig.2 Plan of protection measures for No.2 ventilation passage and No.3 entrance/exit passage

3)充分利用出入口、風道圍護樁和冠梁，增加橫、豎向連梁，將圍護樁、冠梁和連梁形成一個整體的受力體系，對風道和出入口結構形成保護。2號風道與Ⅲ號出入口改造斷面如圖3所示。

圖3 2號風道與Ⅲ號出入口改造斷面圖Fig.3 Profile of protection measures for No.2 ventilation passage and No.3 entrance/exit passage

3 改造措施數(shù)值分析

3.1 計算模型與計算參數(shù)

地層自上而下為雜填土、粉質黏土、強風化板巖及中風化板巖，基底位于強風化板巖部位，地下水位取至地下2 m。臨時營銷中心按每層15 kPa加在出入口地表部位，施工超載按20 kPa考慮。計算模型如圖4所示。

(a) 幾何模型

(b) 網(wǎng)格劃分

計算采用ANSYS軟件進行數(shù)值模擬，采取摩爾-庫倫理想彈塑性模型。模型以Ⅲ號出入口為主體，考慮風道的影響，截取風道兩跨參與計算。模型尺寸為25 m×50 m，出入口左側為20 m，出入口底部深度為15 m。模型采用平面單位Plane 42模擬各層土體及圍護樁，采用梁單元Beam 3并通過桿件析取方式獲得出入口及風道結構梁單元[8-11]。

模型中各層土體及圍護樁參數(shù)見表3。

表3物理力學參數(shù)
Table 3 Physical and mechanical parameters

土體 厚度/m天然重度/(kN/m3)楊氏模量/MPa泊松比μ黏聚力/kPa內摩擦角/(°)〈1-1〉雜填土3．2194．50．291710〈4-2〉粉質黏土3．219．860．282612〈11-2〉強風化板巖4．624．2300．256527〈11-3〉中風化板巖1427．33000．229031圍護樁及連梁253．15×1040．2

3.2 2號風道與Ⅲ號出入口改造措施數(shù)值分析

計算模型假定地鐵附屬結構上方完成2層營銷中心修建，地表有營銷中心超載工況下，通過對比分析附屬結構改造前后各計算構件位移、內力變化，對安全性進行評價。

3.2.1 周邊地層位移變化分析

3.2.1.1 附屬結構改造前后周邊地層水平位移對比

見圖5。

由圖5(a)可知：1)地層最大水平位移發(fā)生在出入口上方土體右上角內側，數(shù)值為3.28 mm，向左；2)與交通樞紐臨近的出入口左側圍護樁，從上至下均發(fā)生向左的位移，最大位移發(fā)生在出入口左上角，數(shù)值為1.31 mm，向左；3)出入口上方土體均有向左位移的趨勢。

(a) 改造前

(b) 改造后

由圖5(b)可知：1)地層最大水平位移發(fā)生在出入口上方土體右上角外側，數(shù)值為1.49 mm，向左；2)與交通樞紐臨近的出入口左側圍護樁，頂部位移向右、中部位移向左，向右位移最大為1.17 mm，向左位移最大為1.26 mm；3)出入口上方土體位移趨勢不明顯。

對比圖5(a)與5(b)可知：附屬結構增加圍護樁與連梁后，周邊土體水平位移明顯降低，發(fā)生部位由出入口上方土體右上角內側變化為外側，這說明通過連梁作用后，出入口左右側圍護樁、連梁和出入口上方土體可以看作為一個整體，來共同抵抗側邊基坑開挖導致的水平向位移。

3.2.1.2 附屬結構改造前后周邊地層豎向位移對比

見圖6。

由圖6(a)可知：1)地層最大豎向位移發(fā)生在出入口上方土體右上角外側，數(shù)值為0.82 mm，向下；2)出入口上方土體均有向下沉降的趨勢，且沉降較均勻，約為0.5 mm。

由圖6(b)可知：1)地層豎向位移最大發(fā)生在出入口正上方，數(shù)值為1.01 mm，向下；2)出入口上方土體發(fā)生較明顯的沉降，側邊幾乎無沉降。

對比圖6(a)和6(b)可知：附屬結構增加圍護樁與連梁后，周邊土體豎向位移略微增加。結合圖5分析其原因主要是由于改造前水平位移較大，出現(xiàn)水平滑動的趨勢，豎向受力不明顯，改造后各構件形成整體，抵抗了水平位移，主要為豎向受力，因此豎向位移增加。

(a) 改造前

(b) 改造后

附屬建筑物周邊地層在改造前后的位移變化對比如表4所示。

表4 位移對比分析表Table 4 Displacement before protection Vs that after protection

3.2.2 附屬結構構件力學分析

3.2.2.1 附屬結構改造前后圍護樁及連梁應力對比

見圖7。

由圖7(a)可知：最大主應力發(fā)生在與交通樞紐臨近的出入口左側圍護樁，發(fā)生部位在出入口左上角，數(shù)值為4.38 MPa。

由圖7(b)可知：圍護樁最大主應力出現(xiàn)下降，最大數(shù)值為1.95 MPa，發(fā)生在與交通樞紐臨近的出入口左側圍護樁的出入口左上角；但該工況下，將各圍護樁連接起來的連梁發(fā)生較大應力集中，最大主應力為8.75 MPa，發(fā)生在與各圍護樁連接的節(jié)點部位。

(a) 改造前圍護樁最大主應力云圖

(b) 改造后圍護樁及連梁最大主應力云圖

對比圖7(a)和7(b)可知：附屬結構增加圍護樁與連梁后，有效地改善了圍護樁的應力集中，應力降低了60%。經(jīng)靜力計算，圍護樁配筋為22φ25 mm，能夠抵抗1.95 MPa的應力，但不能抵抗4.38 MPa的應力；連梁構件出現(xiàn)較大應力集中情況，最大應力為8.75 MPa，換算成連梁軸力，每根連梁所受軸力為4 600 kN，根據(jù)此軸力對連梁進行配筋計算，每根連梁設置配筋為40φ32 mm。

3.2.2.2 附屬結構改造前后出入口通道彎矩對比

見圖8。

由圖8(a)可知：出入口結構頂板出現(xiàn)較大彎矩，跨中彎矩為718.2 kN·m，左側端部彎矩為 823.2 kN·m。

由圖8(b)可知：較大彎矩同樣出現(xiàn)在出入口結構頂板，跨中彎矩為637.8 kN·m，左側端部彎矩為685.3 kN·m。

對比圖8(a)和8(b)可知：附屬結構增加圍護樁與連梁后，有效地降低了出入口通道的各構件特別是頂板的彎矩，頂板跨中彎矩降低了11%，端部彎矩降低了16%。由于出入口通道已經(jīng)施工完成，經(jīng)查閱，該部位頂板上下側配筋均為φ32 mm@150 mm，根據(jù)計算可知，頂板跨中所受的最大彎矩為782 kN·m，端部所受的最大彎矩為634 kN·m(折減至側墻)，考慮頂板、端部彎矩的折減，結構在原配筋工況下施工是安全的。

(a) 改造前

(b) 改造后

3.2.2.3 附屬結構改造前后風道(兩跨)彎矩對比

見圖9。

(a) 改造前

(b) 改造后

由圖9(a)可知：風道結構各構件彎矩較小，頂板跨中最大彎矩為214.3 kN·m，頂板隔墻端部最大彎矩為294.3 kN·m。

由圖9(b)可知：風道結構各構件彎矩較小，頂板跨中最大彎矩為242.7 kN·m，頂板隔墻端部最大彎矩為312.5 kN·m。

對比圖9(a)和9(b)可知：附屬結構增加圍護樁與連梁后，對風道結構的影響較小，彎矩數(shù)值增加不超過30 kN·m。通過核算風道部位結構設計配筋參數(shù)，改造前后的跨中和端部彎矩在原配筋工況下的施工均是安全的。

附屬結構構件在改造前后的受力變化如表5所示。

表5受力對比分析表
Table 5 Force conditions before protection Vs those after protection

項目 階段部位數(shù)值圍護樁及連梁應力/MPa改造前改造后圍護樁 4．38連梁圍護樁 1．95連梁 8．75出入口通道彎矩/(kN·m)改造前通道(跨中)718．2改造后通道(跨中)637．8風道彎矩(兩跨)/(kN·m)改造前風道(跨中)214．3改造后風道(跨中)242．7

4 結論與建議

通過對地鐵附屬建筑物的改造方案數(shù)值模擬，得出了既有建筑物受力特性和位移變化規(guī)律，供設計和施工參考。主要結論如下：

1)在已經(jīng)建成的地下建筑物上方及側邊施工時，可以通過數(shù)值模擬定量地進行評估，防止對既有建筑物產生影響。

2)通過增加連梁改造，將圍護樁、出入口結構和連梁等形成為一個整體構件，可以有效降低地層的水平位移、圍護樁應力和出入口通道彎矩等，以降低既有構件發(fā)生破壞的風險。連梁構件起到連接各構件的紐帶作用，所受的應力比較大，需要通過計算來確定連梁尺寸及配筋。

3)由于圍護樁的隔離作用，風道所受施工的影響作用已經(jīng)很小，改造方案可以不考慮對風道的保護。

由于受現(xiàn)場條件及篇幅所限，此次改造尚未考慮后施工基坑的深度大于已施工基坑的情況，可以此為切入點進一步研究在不同基坑深度情況下的受力工況。

[1]北京城建設計研究總院.GB 50157—2003地鐵設計規(guī)范[S].北京：中國計劃出版社，2003.

[2]孫巍，張偉立.城市大直徑盾構隧道上方深基坑工程研究與實踐[J].現(xiàn)代隧道技術，2012,49(5): 142-150.(SUN Wei，ZHANG Weili.Research on and practice of deep excavation above a large-diameter shield tunnel in an urban area[J].Modern Tunnelling Technology,2012,49(5): 142-150.(in Chinese))

[3]徐前衛(wèi)，朱合華，馬險峰,等.地鐵盾構隧道穿越橋梁下方群樁基礎的托換與除樁技術研究[J].巖土工程學報,2012,34(7): 1217-1226.(XU Qianwei,ZHU Hehua,MA Xianfeng,et al.Pile underpinning and removeing technology of shiled tunnels crossing through group pile foundation of road bridges[J].Chinese Journal of Geotechnical Engineering,2012,34(7): 1217-1226.(in Chinese))

[4]劉楠，李振.鐵路明挖車站寬大深基坑開挖對相鄰建筑物影響的評估[J].隧道建設,2012,32(3): 328-331.(LIU Nan，LI Zhen.Evaluation on influence on adjacent buildings induced by excavation of large and deep foundation pits [J] .Tunnel Construction,2012,32(3): 328-331.(in Chinese))

[5]謝秀棟，劉國彬，李志高,等.鄰近運營地鐵車站基坑開挖土層位移特性分析[J].地下空間與工程學報,2007,3(4): 742-744,757.(XIE Xiudong,LIU Guobin,LI Zhigao,et al.Analysis of soil layers displacement characteristics in foundation pit adjacent to subway station[J].Chinese Journal of Underground Space and Engineering,2007,3(4) : 742-744,757.(in Chinese))

[6]曾遠，李志高，王毅斌.基坑開挖對鄰近地鐵車站影響因素研究[J].地下空間與工程學報，2005，1(4): 642-645.(ZENG Yuan,LI Zhigao,WANG Yibin.Research on influencing factors of deep excavation adjacent to subway station[J].Chinese Journal of Underground Space and Engineering,2005，1(4) : 642-645.(in Chinese))

[7]黃波，陳長江.鳳凰港上蓋物業(yè)對地鐵百家湖車站結構的影響分析[J].隧道建設,2012,32(2): 205-212.(HUANG Bo,CHEN Changjiang.Analysis on influence of surface buildings on structure of Metro station[J].Tunnel Construction,2012,32(2): 205-212.(in Chinese))

[8]葛世平，廖少明，陳立生,等.地鐵隧道建設與運營對地面房屋的沉降影響與對策[J].巖石力學與工程學報,2008,27(3): 550-556.(GE Shiping,LIAO Shaoming,CHEN Lisheng,et al.Influence of construction and operation of Metro tunnel on settlement of ground buildings and countermeasures[J].Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering,2008,27(3): 550-556.(in Chinese))

[9]丁春林.地鐵車站端頭井圍護結構施工狀態(tài)的數(shù)值分析[J].地下空間與工程學報,2005,1(3): 413-418.(DING Chunlin.Numerical simulation analysis on construction states of retaining structure of end well for Metro station[J].Chinese Journal of Underground Space and Engineering,2005,1(3): 413-418.(in Chinese))

[10]武朝軍，陳錦劍，葉冠林,等.蘇州地鐵車站基坑變形特性分析[J].巖土工程學報,2010,32(S1): 458-462.(WU Chaojun,CHEN Jinjian,YE Guanlin,et al.Deformation characteristics of foundation pits of subway stations in Suzhou[J].Chinese Journal of Geotechnical Engineering,2010,32(S1): 458-462.(in Chinese))

[11]胡慶安，夏永旭，王文正.雙連拱隧道施工過程的三維數(shù)值模擬[J].長安大學學報:自然科學版,2005,25(1): 48-50,76.(HU Qing’an,XIA Yongxu,WANG Wenzheng.3D numerical simulation on double-arch tunnel’s construction process[J].Journal of Chang’an University：Natural Science Edition,2005,25(1): 48-50，76.(in Chinese))

韓國:釜山擬修建地下高速公路緩解交通擁堵狀況

近年來釜山市交通擁堵問題越來越嚴重。為了緩解交通擁堵的狀況，釜山市政府決定在地下40 m的地方修建總長度為87 km的高速路，這種高速路被稱為“地下高速公路”。

為了改善交通擁堵的問題，將會在地下修建5條高速公路，1條為南北走向，另外4條為東西走向，這5條高速公路的總里程將會達到87.77 km。據(jù)釜山市政府相關人員透露，南北走向的高速公路和東西走向的1號高速公路將會在2015年開工，預計將會在2019年竣工;東西走向的4號高速公路將于2015年開工建設，2021年實現(xiàn)通車;其他2條高速公路還沒確定具體的開工日期。

地下高速公路經(jīng)過釜山交通擁堵最嚴重的地區(qū)，比如西面、黃嶺山隧道周邊、萬德路口和南浦洞等。因此，地下高速公路的建成將會大大緩解這一地區(qū)交通擁堵的狀況。例如，三山路口到中央洞這段距離，從地上的道路走需要40～60 min，但如果從地下高速公路走，僅需要10 min左右。

地下高速公路將會修建在地下40 m的地方。釜山市道路規(guī)劃部部長林京茂(音譯)表示：“現(xiàn)在城市的地上道路已經(jīng)趨近飽和，再建設新的道路幾乎是不可能的，而且修建道路的花費也相當龐大。”

釜山市政府透露，這5條地下高速公路的總預算為48 257億韓元。一般來說，在地上修建道路每km大概要花費676億韓元，因此建設87.77 km的道路大概要花費59 300億韓元，和地下高速路的48 257億韓元相比要多花將近11 000億韓元。除此之外，專家們在考慮釜山市的現(xiàn)狀后認為，在地上修建同等規(guī)模的高速路幾乎不可能，而且市政府也表示，考慮到釜山的高層建筑等因素，在地上修建高速路缺乏可行性。

按照計劃，修建這些地下高速公路的資金大部分是民間資本，另一部分是由財政出資。據(jù)悉，有一部分大型建筑公司想?yún)⑴c東西走向的1號高速公路建設。但是也有人批評地下高速公路建設的經(jīng)濟性和可行性。雖然地下高速公路的建設費用比地上高速公路低，但這筆開支仍然是個天文數(shù)字，施工中如何保障安全也是一個需要考慮的問題；而且，如果使用民間資本建設地下高速公路，公路建成后的道路通行費也是個不小的負擔。

釜山市建設防災辦官員透露，會按照民意調查的結果決定是否建設地下高速公路以及建設的時間，至于民間資本這個敏感問題會逐漸實現(xiàn)透明化。如果地下高速公路順利開通的話，可以極大地緩解釜山現(xiàn)在的交通擁堵狀況。

(摘自 中國公路網(wǎng) http://www.gtja.com/share/NewsContent.jsp?docId=14132508&oneColum=index&twoColum=jccy&threeColum=cxzl&fourColum=xw 2014-01-14)

瑞士哥達基線隧道部分區(qū)間實施首次試運行

2013年12月16日，瑞士哥達基線隧道部分區(qū)間實施了首次正式的試運行。瑞士運輸部長和國鐵(SBB)的CEO等人出席了活動。

試運行區(qū)間位于已建成的2條并列隧道中的西側的那條隧道上，從南側出入口Bodio到隧道內的Faido站,長約13 km，F(xiàn)aido是隧道內的2個多用途車站之一，列車采用SBB的524型電車，試運行速度為160 km/h。在該區(qū)間上還計劃從現(xiàn)在到2014年6月實施最高速度為220 km/h的試運行。

哥達基線隧道全長約57 km，開通后將成為世界上最長的鐵路隧道，比日本的青函隧道(53.85 km)還要長3 km。2010年整體已經(jīng)貫通，目前正在推進鐵路設施的建設，預計將在2016年6月完成建設，同年12月開通運營。開通后的最大速度是250 km/h。

(摘自 中鐵工程裝備集團有限公司 http://www.crectbm.com/News/View/5505.aspx 2013-12-27)

NumericalAnalysisonDesignofProtectionMeasuresforAncillaryStructuresofWangchengpoMetroStation

WANG Lin1,TAN Peilian2,WANG Gen3

(1.ChinaRailwayTunnelSurvey&DesignInstituteCo.,Ltd.,Tianjin300133,China;2.HunanIndustryPolytechnic,Changsha410208,Hunan,China;3.SchoolofHighway,Chang’anUniversity,Xi’an710064,Shaanxi,China)

Wangchengpo station on line 2 of Changsha Metro is built before the Grand Hexi Transportation Center Project is planned.The Grand Hexi Transportation Center Project is to be integrated with No.2 ventilation passage and No.3 entrance/exit passage of Wangchengpo Metro station.Therefore,protection measures should be taken for No.2 ventilation passage and No.3 entrance/exit passage of Wangchengpo Metro station before the construction of the Grand Hexi Transportation Center Project is started.The execution of the protection measures for the ancillary structures is simulated by means of FE analysis program ANSYS,so as to study the rationality of the protection measures.The surrounding displacement and internal forces of the ancillary structures of the Metro works before and after taking protection measures are analyzed and it is determined that connection beams should be installed along the top of the retaining piles to transform the retaining piles,entrance/exit passage and ventilation passage into an integral structure,so as to improve the integrality of the ancillary structures of the Metro station.Conclusion is drawn that the protection should be focused on the entrance/exit passage structure and that,due to the separation effect of the retaining piles,the ventilation passage needs no protection measures.

Changsha Metro; Wangchengpo Metro station; ancillary structure; foundation pit; protection measure; numerical analysis

2013-09-25;

2013-11-10

王林(1981—)，男，安徽廬江人，2008年畢業(yè)于長安大學，橋梁與隧道工程專業(yè)，碩士,工程師,主要從事地鐵與地下工程的設計和研究工作。

10.3973/j.issn.1672-741X.2014.01.007

U 45

A

1672-741X(2014)01-0041-07