地铁工程深基坑支护系统优化设计研究

发布时间：2020-06-10 09:30

【摘要】： 明挖深基坑在北京地铁设计中占有一定的比重,而支护型式的选择却显得非常单一,普遍采用钻孔灌注桩+钢支撑这一支护型式。地铁奥运支线奥体中心站和熊猫环岛站-奥体中心站区间的深基坑工程采用的是也是钻孔灌注桩+钢支撑的支护体系,通过对该基坑围护结构变形监测数据的分析,暴露出超挖、支护不及时、影响施工等问题。 本文选取桩+锚索支护体系,与桩+钢支撑支护体系做技术经济比较,研究桩+锚索支护在北京地铁深基坑工程中的可行性以及优越性。采用有限差分软件FLAC3D进行数值模拟,存在土性参数难以确定的问题,而位移反分析法为这些参数的确定提供了有效途径。 本文通过FLAC3D计算,在桩体侧向位移和土体力学参数之间建立了用于BP神经网络的训练样本。把桩体侧向位移作为神经网络的输入,而土体力学参数作为网络输出,对神经网络进行训练。BP网络训练成功后,再用实测的桩体侧向位移进行反分析得到相应的土性参数值。在BP网络进行函数逼近时会存在网络泛化能力的缺陷,本文采用均匀试验法构造学习样本,以提高网络的泛化能力,同时减少样本数。土性参数通过两步反分析获得:首先根据开挖至第二道支撑底标高并设置第二道支撑这一工况,反分析获得上面两个土层的土性参数;在此基础上,再根据开挖至基坑底并浇筑底板这一工况的监测数据反分析其余土层的土性参数。 在锚索支护设计时,运用软件Flac3D模拟基坑施工,计算构件的变形和内力。通过两桩一锚和一桩一锚等多方案比选,获得了比较合理的桩+锚索支护设计方案:一桩一锚三道锚索。经过该桩+锚索支护方案与桩+钢支撑支护方案做技术经济比较,在造价、工期、安全性以及施工影响程度等多个方面,采用桩+锚索支护更有优势。因此,因地制宜,在地质条件和周边环境允许的情况下,应当采用这种支护型式,实现围护结构设计的多样性。
【图文】：

：1.由于现场复杂的地质条件或因安装技术方面的原因导致某些仪器和测点安失败；2.监测者的错误操作或者误读等原因而记录的数据；3.施工过程对已安装的测点的破坏；4.仪器的故障。当实测数据出现异常时，应当判断是否上述因素造成，对于确定不合理的数当予以剔除。经过初步判断的数据方可用来做进一步的分析。2 测点布置根据实际监测的需要，设计桩体测斜监测点 18 个，，实际安装成功 16 个。其体中心站 4 个，位于各边中点，编号为 a1、a2、a3、a4，如图 2-2 所示；熊间 12 个测点编号为 b1～b12，其中 b6～b12 所在处支护型式为土钉+钻孔桩测点布置见图 2-3。

图 2-3 熊-奥区间部分测点布置图3 测斜数据分析在 16 个安装成功的测点中，两个测点（a3、b8）在监测后期，由于测而无法继续监测，而 a2 由于施工影响，开始阶段没有监测，致使数据。其余测点中，由于空间位置的对称，以及安装位置的特殊性，首先b3、b7、b9 等测点具体分析。（1）测点 b12测点 b12 处采用的是土钉+灌注桩的支护方式，放坡段深 5m ，桩身长深度 6m，设置三道钢支撑。该断面施工时，没有对称开挖，b12 处提前开挖 1-2 天，所以位移比对点 b11 明显，同时由于早开挖，且超挖 2m 左右，支护不是很及时，造移偏大。在架设第二、第三道支撑同样存在超挖以及支护不及时的问
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：U231.3

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本文编号：2706107