紧邻建（构）筑物地铁车站深基坑爆破开挖技术及开挖变形特性研究
发布时间：2020-10-14 04:21
本文以深圳轨道交通某地铁站深基坑工程为背景,以深基坑开挖过程中“紧邻复杂城市环境(车站北端为11OkV高压电塔,距车站支护结构最近距离仅为7.8m,硬质花岗岩层爆破开挖)”等工程难点,采用理论分析、现场监测和数值模拟相结合的方法,对紧邻建(构)筑物地铁车站深基坑爆破开挖技术及开挖变形特性展开研究:(1)该基坑工程开挖方案经过比选,采用明挖顺作法。先采用常规明挖法分层开挖土方,岩层深度范围内:距支护结构1米范围采用预裂爆破、其他区域采用浅孔台阶爆破施工,开挖与支撑交替进行。合理设置周边环境沉降、建构筑物质点振动速度等监测控制标准,确定爆破作业参数及方法并提出了相应安全防护措施,经分析质点震动速度等监测数据,得出该基坑爆破施工技术是安全且合理的。(2)从开挖变形机制、开挖引起建筑物沉降预测理论、变形特性数值模拟三个方面,对紧邻建(构)筑物地铁车站深基坑爆破开挖变形特性展开研究。采用Flac3D软件模拟在爆破动荷载作用下的基坑分层开挖过程,得出:基坑支护结构位移变形及地表沉降均小于设定的报警值呈抛物线型规律;高压电塔模拟沉降最大值(49.3mm)出现在基坑底层开挖中,已超报警值,因此在开挖前进行注浆等加固是必要的。(3)通过模拟计算与监测值的对比,得出:数值计算的基坑土体变形及支护结构的位移趋势与监测数据规律基本一致,并且最大沉降值远小于制定的警戒值。表明该数值模型能够较为接近现场实际,计算结果可靠度高,可用于今后类似工程中。
【学位单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TU753;U231.4
【部分图文】：
三类：三角形、抛物线和组合型。当基坑深度不大时，支护结构施加后，结构最大变形??出现在顶部，而随着高程的降低，结构上的变形越来越小，此时的变形特征为三角形，??见图２－ｌ（ａ）；当基坑深度较大时，施加支护结构后，结构最大变形处出现在中部，而顶??底两端变形较小，此时称为抛物线，见图２－ｌ（ｂ）；当基坑深度介于两者之间时，此时支??护结构的变形特征是由三角形和抛物线形相结合的模式，见图２－ｌ（ｃ）。??８??
近区地面沉降不大，沉降最大处位于基坑稍远处，此时地面沉降表现为抛物线形；若支??护结构强度刚度小时，结构自身产生较大位移变形，使得基坑近区土层出现较大沉降变??形，此时地面沉降特征表现为三角形。具体如图２－２。??．Ａ．?Ａ??（１）凹槽型沉降?（２）三角形沉降??图２－２基坑周边地表沉降类型??Ｆｉｇ．?２－２?Ｔｈｅ?ｇｒｏｕｎｄ?ｓｕｒｆａｃｅ?ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ?ｆｏｒｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ?ｐｉｔ??２．１．２深基坑爆破开挖动态变形位移机制??由于基坑开挖为分部开挖，在各分部开挖瞬时，受到静态卸荷作用，基坑坑底、坑??壁、地表将发生位移变形，这类变形为岩土体的重力（静力）作用；同时，由于本文研??究的基坑为岩质基坑爆破开挖工程，基坑岩体在爆破形成的爆轰波、冲击波的作用下，??在岩体薄弱位置率先产生微裂缝，微裂缝在累积爆破动力作用下，继续发生扩张、延伸，??形成结构面、断裂面，基坑爆破动力作用形成的结构面和断裂面成为静态作用所产生的??基坑坑底、坑壁、地表变形的加速器。静态的基坑开挖变形和动态的爆破作用，相互叠??力口，加剧了上节图２－ｌ（ａ）、图２－ｌ（ｂ）、图２－ｌ（ｃ）、图２－２的各类变形位移。此外，多次累??积爆破作用下
Ｋ６＋６３７．４０１，终点桩号为：ＤＫ１１＋７９２．４３１。??本文所研究的地铁某站选择明挖顺作法进行开挖施工，基坑支护结构类型为钻孔灌??注粧组成的排桩及内支撑组成。现场施工如图２－３所示。??图２－３地铁站基坑施工现场图??Ｆｉｇ．?２－３?Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ?ｓｉｔｅ?ｄｒａｗｉｎｇ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｓｕｂｗａｙ?ｓｔａｔｉｏｎ?ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ?ｐｉｔ??２．２．２周边环境??周边环境较为复杂，总体来说位于城区中人流量大，周围高楼林立，在车站的东、??北方向都有相距较近的既有建筑物。具体如下：距离拟建本站最近的建筑物是在车站东??方向的居民区（该小区围墙最近处距离车站６．８ｍ，最近建筑物Ｂ座距离约３５ｍ），小??１２??
【参考文献】
本文编号：2840174
【学位单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TU753;U231.4
【部分图文】：
三类：三角形、抛物线和组合型。当基坑深度不大时，支护结构施加后，结构最大变形??出现在顶部，而随着高程的降低，结构上的变形越来越小，此时的变形特征为三角形，??见图２－ｌ（ａ）；当基坑深度较大时，施加支护结构后，结构最大变形处出现在中部，而顶??底两端变形较小，此时称为抛物线，见图２－ｌ（ｂ）；当基坑深度介于两者之间时，此时支??护结构的变形特征是由三角形和抛物线形相结合的模式，见图２－ｌ（ｃ）。??８??
近区地面沉降不大，沉降最大处位于基坑稍远处，此时地面沉降表现为抛物线形；若支??护结构强度刚度小时，结构自身产生较大位移变形，使得基坑近区土层出现较大沉降变??形，此时地面沉降特征表现为三角形。具体如图２－２。??．Ａ．?Ａ??（１）凹槽型沉降?（２）三角形沉降??图２－２基坑周边地表沉降类型??Ｆｉｇ．?２－２?Ｔｈｅ?ｇｒｏｕｎｄ?ｓｕｒｆａｃｅ?ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ?ｆｏｒｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ?ｐｉｔ??２．１．２深基坑爆破开挖动态变形位移机制??由于基坑开挖为分部开挖，在各分部开挖瞬时，受到静态卸荷作用，基坑坑底、坑??壁、地表将发生位移变形，这类变形为岩土体的重力（静力）作用；同时，由于本文研??究的基坑为岩质基坑爆破开挖工程，基坑岩体在爆破形成的爆轰波、冲击波的作用下，??在岩体薄弱位置率先产生微裂缝，微裂缝在累积爆破动力作用下，继续发生扩张、延伸，??形成结构面、断裂面，基坑爆破动力作用形成的结构面和断裂面成为静态作用所产生的??基坑坑底、坑壁、地表变形的加速器。静态的基坑开挖变形和动态的爆破作用，相互叠??力口，加剧了上节图２－ｌ（ａ）、图２－ｌ（ｂ）、图２－ｌ（ｃ）、图２－２的各类变形位移。此外，多次累??积爆破作用下
Ｋ６＋６３７．４０１，终点桩号为：ＤＫ１１＋７９２．４３１。??本文所研究的地铁某站选择明挖顺作法进行开挖施工，基坑支护结构类型为钻孔灌??注粧组成的排桩及内支撑组成。现场施工如图２－３所示。??图２－３地铁站基坑施工现场图??Ｆｉｇ．?２－３?Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ?ｓｉｔｅ?ｄｒａｗｉｎｇ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｓｕｂｗａｙ?ｓｔａｔｉｏｎ?ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ?ｐｉｔ??２．２．２周边环境??周边环境较为复杂，总体来说位于城区中人流量大，周围高楼林立，在车站的东、??北方向都有相距较近的既有建筑物。具体如下：距离拟建本站最近的建筑物是在车站东??方向的居民区（该小区围墙最近处距离车站６．８ｍ，最近建筑物Ｂ座距离约３５ｍ），小??１２??
【参考文献】
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1 唱伟;超深基坑若干问题的研究及工程实践[D];吉林大学;2004年
本文编号：2840174
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