地铁车站基坑稳定性及变形特性研究

发布时间：2017-03-17 10:03

  本文关键词：地铁车站基坑稳定性及变形特性研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：改革开放以来,我国城市化建设逐步加快,大量人口涌入城市,交通压力日趋增加,地铁渐渐成为城市居民中主要的出行选择之一。地铁的修建尤其是在老城区的修建,会给基坑周围建筑物造成较大的影响,探寻深基坑开挖对基坑及周围环境的影响规律,分析施工对深基坑围护结构及基坑周边环境产生的影响,以保证基坑的安全和降低对周围环境的影响是本文研究的内容。本文以天津地铁1号线东延工程双桥河地铁车站作为依托工程,研究地铁基坑的稳定性及变形规律:(1)在先综述了基坑的稳定性、变形和有限元的国内外研究现状的基础上,阐述了深基坑的支护设计及常见支护结构类型及适用范围,以及深基坑的稳定性及变形理论。(2)双桥河地铁车站的基坑采用地下连续墙围护和内支撑的支护方案,运用理正深基坑7.0支护软件,对基坑的整体稳定性、抗倾覆稳定和抗隆起稳定性进行了验算,并分析了支护结构的内力及位移变化规律。(3)运用MIDAS/GTS/NX软件对基坑进行了数值模拟,分析了基坑开挖产生的地表沉降、墙体的水平位移及沉降以及基底隆起规律,将模拟结果同实际监测进行对比,结果显示两者较相符,地表沉降模拟值较实际监测值偏小,分析了实际工程降水造成地下水位下降为土体沉降差异的主要原因。(4)对比分析了基底部分加固对基底隆起和地下连续墙侧向位移的影响,结果表明基底加固能较大程度改善基底隆起及地下连续墙侧向位移量;分析了内支撑对基坑围护结构的应力集中现象的改善。
【关键词】：地铁基坑 变形 稳定性 数值模拟 坑底加固
【学位授予单位】：东华理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU753
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 引言10-18
• 1.1 选题背景及意义10-11
• 1.2 基坑工程的特点和存在的问题11-12
• 1.3 国内外研究现状12-15
• 1.3.1 基坑稳定性研究现状12-14
• 1.3.2 基坑变形研究现状14
• 1.3.3 有限元分析现状14-15
• 1.4 本文的研究内容及技术路线15-18
• 1.4.1 研究内容15-16
• 1.4.2 技术路线16-18
• 2 深基坑支护设计及常见支护结构类型18-24
• 2.1 深基坑支护结构体系及设计依据18
• 2.2 深基坑支护形式及其适用范围18-23
• 2.2.1 放坡开挖18-19
• 2.2.2 土钉墙及复合土钉墙支护19-20
• 2.2.3 排桩支护20
• 2.2.4 地下连续墙支护20-21
• 2.2.5 内支撑支护21-22
• 2.2.6 锚杆支护22-23
• 2.3 本章小结23-24
• 3 地铁深基坑稳定性及变形理论研究24-36
• 3.1 土压力理论分析24-27
• 3.1.1 库仑土压力理论和朗肯土压力理论24-25
• 3.1.2 Terzahgi一Peck的土压力理论25-26
• 3.1.3 有限元理论分析26-27
• 3.2 稳定性分析27-32
• 3.2.1 整体稳定性分析27-30
• 3.2.2 基底抗隆起分析30-31
• 3.2.3 抗倾覆计算31-32
• 3.3 地铁基坑的主要变形及其机理32-34
• 3.3.1 墙体的变形32-33
• 3.3.2 基底土体隆起33
• 3.3.3 地表沉降33-34
• 3.4 地铁基坑的变形影响因素及控制措施34-35
• 3.4.1 地铁基坑变形的影响因素34
• 3.4.2 地铁基坑变形的控制措施34-35
• 3.5 本章小结35-36
• 4 双桥河车站深基坑稳定性研究36-52
• 4.1 工程概况36
• 4.2 工程地质水文条件36-38
• 4.3 基坑设计方案38
• 4.4 施工工况简介38-40
• 4.5 基坑支护稳定性分析40-50
• 4.5.1 数据输入40-42
• 4.5.2 计算成果及分析42-50
• 4.6 本章小结50-52
• 5 深基坑变形规律监测与数值模拟研究52-76
• 5.1 MIDAS的特点52
• 5.2 MIDAS的本构模型52-53
• 5.3 有限元法的实现过程53-54
• 5.4 建立计算模型54-59
• 5.4.1 模型的基本假设54-55
• 5.4.2 划分网格55-56
• 5.4.3 定义边界条件56-57
• 5.4.4 开挖的模拟57-59
• 5.5 数值模拟结果分析59-65
• 5.5.1 地表沉降分析59-60
• 5.5.2 墙体水平位移分析60-63
• 5.5.3 墙体竖向位移分析63-64
• 5.5.4 基底的隆起分析64-65
• 5.6 基底部分加固对基坑的影响65-67
• 5.6.1 基底部分加固对基坑隆起的影响65-66
• 5.6.2 基底部分加固对地连墙侧向位移的影响66-67
• 5.7 内支撑对支护结构内力的影响67-72
• 5.7.1 内支撑对支护结构剪切力的影响68-70
• 5.7.2 内支撑对支护结构力矩的影响70-72
• 5.8 现场监测对比分析72-74
• 5.8.1 地表沉降对比分析72-73
• 5.8.2 地连墙水平及竖向位移分析73-74
• 5.9 本章小结74-76
• 6 结论与展望76-78
• 6.1 主要结论76
• 6.2 展望76-78
• 参考文献78-82
• 致谢82

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