山体偏压条件下地铁车站深基坑开挖及变形规律研究
发布时间：2021-07-11 11:39
深圳市城市轨道交通4号线三期工程松元厦站周围地质条件环境复杂,基坑北侧临近松元公园山体,南侧为同步建设的下沉广场,松元厦站施工场地与附近地势地面高差大。山体偏压条件下,车站基坑施工可能对地层产生扰动、造成失水和地层应力损失。边坡支护、车站支护结构、主体结构间受力异常复杂,易造成基坑支护失稳、车站结构变形等风险。目前现有的规范标准中对这类问题没有作出准确指导山体偏压基坑的设计、施工,因此开展山体偏压条件下地铁车站深基坑开挖及变形规律的研究意义十分重大,找出其与传统对称荷载基坑的差异,可以为今后类似工程建设提供经验与借鉴。本文通过文献调研、理论分析、现场监测、数值模拟等手段从以下几部分对山体偏压车站深基坑施工开展了相关研究:（1）通过已有的文献资料对偏压基坑的发展状况进行深入了解,掌握深基坑工程支护结构的变形规律,认识到偏压荷载对深基坑围护结构变形的影响规律。（2）本文介绍了深基坑目前常用的稳定性理论,对深基坑的变形机理和影响因素进行了分析,为偏压基坑工程的开挖支护设计提供理论基础。（3）通过有限元计算软件建立山体偏压基坑三维数值模型,研究松元厦站在每一个开挖工序下基坑围护结构的变形量和山...
【文章来源】：西南科技大学四川省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
-1各年城市地铁运营里程统计图（数据来源于国家统计局）
西南科技大学硕士学位论文2图1.1-2偏压深基坑形成原因所占比例目前国内外大部分有关基坑的规范及研究均是针对对称不受偏压的基坑展开，而偏压基坑没有得到应有的重视。近年来，许多基坑由于偏压所导致的事故频发，例如广州海珠城基坑坍塌事故等，车站明挖法施工是修建城市轨道交通工程车站常用的施工方法，而修建在山体之中的车站，目前并不多见。本文所研究的深圳市城市轨道交通4号线三期工程主体工程4301标松元厦站周围建构筑物密集，车站施工需拆除多栋房屋；结构北侧临近松元公园边坡，南侧为同步建设的下沉广常山体偏压条件下，边坡支护、车站支护结构、主体结构间受力异常复杂，易造成基坑支护失稳、车站结构变形等风险；基坑开挖降水施工易引起山体水位变化，造成周边建构筑物沉降变形产生破坏。车站、下沉广尝周边后续物业开发的施工时序，对地铁车站结构的稳定，以及它们之间的相互作用影响极大，甚至可能发生结构破坏。因此开展山体偏压条件下地铁车站深基坑开挖及变形规律的研究意义十分重大。1.2国内外研究现状1.2.1深基坑研究现状国外在很早以前就对深基坑工程领域进行了理论研究，通过文献调研了解到早期的基坑工程研究可以追溯到20世纪40年代，Terzaghi[1]和Peck[2]等人就将土力学理论运用在深基坑中进行了实践和分析。他们提出了总应力法来判断基坑土方开挖的稳定性和支撑荷载的大校在十年后，Bjerrum[3]等人提出了深基坑工程坑底隆起的概念和分析方法。1970年，Duncan[4]等人最先开始使用有限元数值计算的方法对深基坑开挖工程的支护结构变形进行了研究，Duncan等人把数值计算来的围护结构变形数据和在
西南科技大学硕士学位论文10坑三维数值模型，合理划分深基坑开挖工序，计算出松元厦站在每一个开挖工序下基坑围护结构的变形量和对山体边坡的稳定性影响，以及偏压基坑开挖对周围地表沉降影响，计算结果显示该偏压基坑在开挖过程中其支护结构的内力及变形均在设计允许的范围内。（4）通过对偏压基坑的开挖效应进行现场监测分析，基于现场的实测资料再对比三维数值计算结果，对山体偏压基坑开挖过程中支护结构的变形规律进行验证。1.3.2技术路线综合文献调研、现场监测、数值计算、理论分析等方法，对山体偏压条件下地铁车站深基坑开挖及变形规律进行研究，具体采用的技术路线见图1.3.2。图1.3.2技术路线图
【参考文献】：
期刊论文
[1]盾构隧道邻域基坑施工下桩隔离效果研究[J]. 姚爱军,郭彦非,郭海峰,康晓鹏,纪茜尧. 地下空间与工程学报. 2019(04)
[2]偏压基坑工程设计、施工与受力变形特性研究进展[J]. 刘波,章定文,席培胜. 中国矿业大学学报. 2018(04)
[3]地铁深基坑周边土体沉降预测对比[J]. 李佼,龙四春,罗桂军. 矿业工程研究. 2018(02)
[4]地铁深基坑开挖对冠梁及周围管线影响研究[J]. 强东峰,李雨润,王小燕,张浩亮. 河北工业大学学报. 2018(01)
[5]临河地铁深基坑开挖在大偏压作用下的支护结构性状研究[J]. 雷崇. 铁道标准设计. 2017(05)
[6]兰州地铁湿陷性黄土深基坑在降低水位条件下的渗流稳定性分析[J]. 周勇,王晓莉,朱彦鹏,高升. 中国铁道科学. 2017(01)
[7]偏压作用下非等深基坑开挖效应数值分析[J]. 刘波,席培胜,章定文. 东南大学学报(自然科学版). 2016(04)
[8]邻近水体多层地基深基坑整体稳定分析[J]. 蒋泽锋,朱大勇,王小金. 四川大学学报(工程科学版). 2016(04)
[9]临江下立交匝道偏压基坑开挖方案优化[J]. 王海龙,方焘,余小强,曹煌煌,郭俊. 铁道科学与工程学报. 2016(06)
[10]深基坑内撑式支护结构的有限差分算法研究[J]. 陈林靖,孙永佳,王志刚. 岩石力学与工程学报. 2016(S1)
硕士论文
[1]基于人工神经网络的高层建筑施工质量控制研究[D]. 许银雀.西安建筑科技大学 2016
[2]城市深基坑施工对周边环境的影响研究[D]. 张露露.西安建筑科技大学 2016
[3]哈尔滨某越冬桩锚支护深基坑安全性研究[D]. 刘守花.东北林业大学 2016
[4]明光路车站基坑开挖对周边环境的影响分析[D]. 张效智.安徽建筑大学 2015
[5]复杂条件下偏压基坑开挖效应分析[D]. 刘波.安徽建筑大学 2015
[6]基坑工程潜水涌水量研究及双井回灌参数化分析[D]. 李涛.天津大学 2014
[7]不平衡基坑开挖桩撑式支护结构有限元分析[D]. 林刚.浙江大学 2010
[8]紧邻铁路地铁车站基坑围护结构稳定性研究[D]. 石钰锋.中南大学 2010
本文编号：3278025
【文章来源】：西南科技大学四川省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
-1各年城市地铁运营里程统计图（数据来源于国家统计局）
西南科技大学硕士学位论文2图1.1-2偏压深基坑形成原因所占比例目前国内外大部分有关基坑的规范及研究均是针对对称不受偏压的基坑展开，而偏压基坑没有得到应有的重视。近年来，许多基坑由于偏压所导致的事故频发，例如广州海珠城基坑坍塌事故等，车站明挖法施工是修建城市轨道交通工程车站常用的施工方法，而修建在山体之中的车站，目前并不多见。本文所研究的深圳市城市轨道交通4号线三期工程主体工程4301标松元厦站周围建构筑物密集，车站施工需拆除多栋房屋；结构北侧临近松元公园边坡，南侧为同步建设的下沉广常山体偏压条件下，边坡支护、车站支护结构、主体结构间受力异常复杂，易造成基坑支护失稳、车站结构变形等风险；基坑开挖降水施工易引起山体水位变化，造成周边建构筑物沉降变形产生破坏。车站、下沉广尝周边后续物业开发的施工时序，对地铁车站结构的稳定，以及它们之间的相互作用影响极大，甚至可能发生结构破坏。因此开展山体偏压条件下地铁车站深基坑开挖及变形规律的研究意义十分重大。1.2国内外研究现状1.2.1深基坑研究现状国外在很早以前就对深基坑工程领域进行了理论研究，通过文献调研了解到早期的基坑工程研究可以追溯到20世纪40年代，Terzaghi[1]和Peck[2]等人就将土力学理论运用在深基坑中进行了实践和分析。他们提出了总应力法来判断基坑土方开挖的稳定性和支撑荷载的大校在十年后，Bjerrum[3]等人提出了深基坑工程坑底隆起的概念和分析方法。1970年，Duncan[4]等人最先开始使用有限元数值计算的方法对深基坑开挖工程的支护结构变形进行了研究，Duncan等人把数值计算来的围护结构变形数据和在
西南科技大学硕士学位论文10坑三维数值模型，合理划分深基坑开挖工序，计算出松元厦站在每一个开挖工序下基坑围护结构的变形量和对山体边坡的稳定性影响，以及偏压基坑开挖对周围地表沉降影响，计算结果显示该偏压基坑在开挖过程中其支护结构的内力及变形均在设计允许的范围内。（4）通过对偏压基坑的开挖效应进行现场监测分析，基于现场的实测资料再对比三维数值计算结果，对山体偏压基坑开挖过程中支护结构的变形规律进行验证。1.3.2技术路线综合文献调研、现场监测、数值计算、理论分析等方法，对山体偏压条件下地铁车站深基坑开挖及变形规律进行研究，具体采用的技术路线见图1.3.2。图1.3.2技术路线图
【参考文献】：
期刊论文
[1]盾构隧道邻域基坑施工下桩隔离效果研究[J]. 姚爱军,郭彦非,郭海峰,康晓鹏,纪茜尧. 地下空间与工程学报. 2019(04)
[2]偏压基坑工程设计、施工与受力变形特性研究进展[J]. 刘波,章定文,席培胜. 中国矿业大学学报. 2018(04)
[3]地铁深基坑周边土体沉降预测对比[J]. 李佼,龙四春,罗桂军. 矿业工程研究. 2018(02)
[4]地铁深基坑开挖对冠梁及周围管线影响研究[J]. 强东峰,李雨润,王小燕,张浩亮. 河北工业大学学报. 2018(01)
[5]临河地铁深基坑开挖在大偏压作用下的支护结构性状研究[J]. 雷崇. 铁道标准设计. 2017(05)
[6]兰州地铁湿陷性黄土深基坑在降低水位条件下的渗流稳定性分析[J]. 周勇,王晓莉,朱彦鹏,高升. 中国铁道科学. 2017(01)
[7]偏压作用下非等深基坑开挖效应数值分析[J]. 刘波,席培胜,章定文. 东南大学学报(自然科学版). 2016(04)
[8]邻近水体多层地基深基坑整体稳定分析[J]. 蒋泽锋,朱大勇,王小金. 四川大学学报(工程科学版). 2016(04)
[9]临江下立交匝道偏压基坑开挖方案优化[J]. 王海龙,方焘,余小强,曹煌煌,郭俊. 铁道科学与工程学报. 2016(06)
[10]深基坑内撑式支护结构的有限差分算法研究[J]. 陈林靖,孙永佳,王志刚. 岩石力学与工程学报. 2016(S1)
硕士论文
[1]基于人工神经网络的高层建筑施工质量控制研究[D]. 许银雀.西安建筑科技大学 2016
[2]城市深基坑施工对周边环境的影响研究[D]. 张露露.西安建筑科技大学 2016
[3]哈尔滨某越冬桩锚支护深基坑安全性研究[D]. 刘守花.东北林业大学 2016
[4]明光路车站基坑开挖对周边环境的影响分析[D]. 张效智.安徽建筑大学 2015
[5]复杂条件下偏压基坑开挖效应分析[D]. 刘波.安徽建筑大学 2015
[6]基坑工程潜水涌水量研究及双井回灌参数化分析[D]. 李涛.天津大学 2014
[7]不平衡基坑开挖桩撑式支护结构有限元分析[D]. 林刚.浙江大学 2010
[8]紧邻铁路地铁车站基坑围护结构稳定性研究[D]. 石钰锋.中南大学 2010
本文编号：3278025
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