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圆形深基坑双圆环支撑体系内力影响因素分析
查正刚，刘 锐，徐 奎
（中铁四局集团有限公司城市轨道交通分公司，合肥 230022）
［摘 要 ］ 福州地铁船政文化城站基坑周边环境较为复杂，车站基坑属于超大圆形深基坑，对于基坑的
支护结构要求高，因此基坑施工风险等级较高，且施工技术难度大。在设计基坑支护结构时，需要充分考
虑使得结构有利于减少基坑变形、降低支护结构内力以方便后期施工。采用数值计算，分析单个因素对结
构内力的影响，为工程支撑设计提供参考，并为今后类似工程的修建提供借鉴。
［关键词 ］ 圆形深基坑；双圆环支撑；参数优化；数值模拟
［中图分类号］
TU 94+2 ［文献标志码］ A ［文章编号］ 1001
-523X
（2023
）10
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ANALYSIS OF THE FACTORS AFFECTING THE INTERNAL FORCE OF DOUBLE CIRCULAR RING SUPPORT SYSTEM IN CIRCULAR DEEP FOUNDATION PIT
Zha Zheng-gang ，
Liu Rui ，
Xu Kui
［Abstract
］ The surrounding environment of the foundation pit of the Fuzhou metro shipbuilding culture
city station is relatively complex, and the station pit is a large circular deep foundation pit, which requires high
requirements for the support structure of the foundation pit, so the construction risk level of the foundation pit is
extremely high and the construction technology is difficult. Numerical calculations are used to analyze the influence
of individual factors on the internal forces of the structure, to provide a reference for the design of the engineering
support and to provide a reference for the construction of similar projects in the future.
［Keywords
］
circular deep foundation pit; double ring support; parameter optimization; numerical simulation
1 工程概况
船政文化城站位于马尾区区内港口路与君竹路
交叉口，沿港口路东西向布置，车站基坑主要采用
明挖法施工车站基坑长202.2 m，标准段宽22.3 m，
基坑扩大段宽24.2 m，弧形基坑半径40.8 m，三层车
站部分开挖深度为24.8 m，弧形站厅部分开挖深度为
18.5 m。船政文化城站其基坑周边环境较为复杂，因
此需要充分考虑减少基坑变形、降低支护结构内力以
方便后期施工。
2 双圆环支撑体系内力影响因素分析
在进行双圆环支撑体系内力分析时，关键在于控
制圆环结构的各参数，分析不同参数对基坑稳定性以
及结构受力的影响，因此针对不同参数设置的双圆环
支撑体系进行基坑开挖的数值模拟分析。土的本构使
用修正摩尔 –库仑模型，考虑到结构实际尺寸及边界
效应的影响，模型采用长230 m×宽230 m×高75 m。
2.1 内环半径对双环撑结构内力的影响
建立圆形基坑三维模型，采用控制变量法，不改
变圆形支撑的斜撑布置形式和竖向布置间距，研究双 环布置相对位置，即双环半径比对于基坑开挖稳定性
的影响，模拟计算不同双环半径比的地表沉降、基坑
水平位移等。采用理想环撑结构即理想放射支撑连接
内环支撑与外圆形梁组成的双圆环支护结构，竖向间
距以基坑开挖深度三等分设置三道支撑进行数值计
算。外环半径40 m，内环半径共设置5
组，分别为：
15 m、20 m、25 m、30 m和35 m。 数值计算得到的基坑坑外沉降、坑底隆起和边墙
位移不大。以第一道支撑的内环、外环和斜撑轴力为
例进行分析，如图 1所示。双环撑支撑结构受力情况
为内环轴力大于外环轴力并且远大于斜撑轴力。随着
内环半径的增大，第一道支撑的内环和外
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