城市复杂环境下隧道基坑围护结构的设计与监测研究
发布时间：2021-11-28 18:16
随着城镇化的快速推进,城市综合开发出现多层次立体化发展,地下空间的开发力度和速度逐渐加快,近年来出现了大量的城市复杂环境下隧道基坑工程,而这类基坑通常具有安全风险高、影响范围广、支护成本高等特点。目前针对此类深大基坑,探寻一类安全可靠、高效经济、环境友好的基坑围护型式具有重大研究意义。为此,本文以杭州市望江隧道明挖段项目为工程依托,开展了以下工作;（1）在比较分析适用于城市复杂环境下隧道基坑的各种围护和支撑型式的特点及优劣的基础上,结合望江隧道明挖段的地质、水位及周边建筑物、轨道交通、管线等重要保护设施的情况,对望江隧道明挖段的围护方案进行设计,提出采用地下连续墙和TRD工法桩相结合的方案,并基于启明星软件的计算分析,优化设计了地下连续墙和TRD工法桩的各关键参数。（2）在围护方案确定的基础上,针对望江隧道明挖段采用的TRD工法桩及地下连续墙的基坑围护结构采用Plaxis 3D有限元软件进行了三维施工仿真分析,并与选型过程中的启明星软件二维计算结果对比,综合分析了的围护结构水平变形、坑外地表沉降、支撑轴力等基坑变形、受力特点,验证了该工程设计选型思路的可行性以及关键参数确定的合理性。（...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：107 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２－２坑底隆起示意图??统计分析发现，基坑外地表最大沉降与挡墙侧向位移最大值存在一定比例关??
沉降进行了实测分析，发现??基坑开挖深度、土层厚度、土质参数、支护类型、挡墙嵌固比及墙体刚度以及各??水平支撑之间距离等不仅影响挡墙侧移，并对坑外地表沉降量大小造成重要影响。??俞建霖［１３］等人通过有限元数值软件分析指出，在软土地区开挖深基坑，基坑开挖??深度越大，土体抗剪强度参数越低，则坑外地表沉降量就越大。??Ｐｅｃｋ［１４ｌ等人将坑外沉降影响区划分为３个区域，总体影响范围在０？２倍基??坑挖深，并通过对比分析发现土体抗剪强度越高，其沉降范围和坑外地表沉降最??大值就越小，见图１．２－３。??ｄ／Ｈ??０．０?１．０?２．０?３．０?４．０??Ｑ°｜?．?＇??ｂ?、硬黏土??ｘ?，?１１?丨丨：极软黏土、软黏土??１?“?丨．坑底以下分布有限厚度黏土??＾?１１１?２．坑底以下分布较厚黏土，且??／?Ｎｂ＜Ｎｏｂ??／ｄ：距基坑边距离１１丨：极软黏土、软黏土??／以：坑外最大麟值?且贼以下肺较厚黏土，且??—Ｈ：基坑挖深?Ｎｂ＞ＮＵ??▼?注：Ｎｂ＝ｒＨ／Ｓｕ，为稳定系数??坑底抗［＾起临界稳定系数??图１．２－３?Ｐｅｃｋ坑外地表沉降示意图??Ｈｅｉｓｈ和Ｑｕｅｔａｌ｜ｌ３］等人分析认为，基坑开挖后将在坑外将产生４倍基坑挖深??的影响范围，其中０？２倍挖深为强影响区，２？４倍挖深为弱影响区，见图１．２－４。??夏明耀等根据对周围建筑及管线影响程度不同，由挡墙附近延伸依次划分为八、??５??
浙江大学硕士专业学位论文?１绪论??Ｂ、Ｃ三区。其中Ａ区为危险区，Ｃ区为弱影响区。??ｄ／Ｈ??０．０?０．５?１．０?２．０?３．０?４．０????????＾?０．２?－?／??Ｓ?ｏｌ?／?ｄ：距基坑边距离??Ｘ?〇?坑外最大沉降值??）０：７：＼?／?Ｈ：基坑挖深??－?Ｘ／??■?主要影响区Ｉ?次要影响区?ｉ??ｈ?＋?Ｈ??图１．２－４?Ｈｅｉｓｈ和Ｑｕｅｔａ丨坑外地表沉降示意图??１．２．２安全风险尚??为满足隧道工程的空间需求，明挖隧道基坑开挖深度日益增加，挖深达到??２０ｍ以上的深基坑也日益普遍。同时明挖隧道基坑为配合隧道线形，往往位于闹??市区。该类基坑对周边既有建、构筑物，如：紧邻的高大建筑物、市政道路、城??市管网等存在一定的安全隐患，对该类基坑的稳定性及变形控制要求均较高。因??为一旦基坑围护体系产生较大的侧向变形，坑外地表沉降增大或基坑本身发生整??体失稳、倾覆、坑底隆起等工程事故，其后果不堪设想。基坑工程本身的高风险??特点再加上施工单位或者建设单位为节省造价和加快进度，不愿增大围护投入或??冒险蛮干进一步增加了基坑的安全风险［１７］。近年来国内外各类深大基坑的工程??事故案例比比皆是、且往往都非常之触目惊心。??２００８年１１月杭州地铁１号线湘湖站车站北２基坑发生基坑坍塌事故，造成??２１人死亡，４人重伤，２０人轻伤；事故发生后基坑旁边的风情大道大面积沉陷，??市政管网移动错位，发生破坏。现场情况如图１．２－５？图１．２－６所示。该施工直接??经济损失高迖４９６１万元。??，ｊＴｉ?Ｊ??；＾ｍｍ??图１．２－５钢管撑支撑坍塌（湘湖地铁车站）??
【参考文献】：
期刊论文
[1]围护桩最小变形的支撑位置求解方法及应用[J]. 卓赛扬,何甘霖,王立峰. 山西建筑. 2020(03)
[2]富水砂卵地层地下连续墙槽壁稳定性影响因素数值分析[J]. 夏小刚,张子洋,刘济遥. 西部探矿工程. 2020(01)
[3]地铁围护结构地下连续墙施工技术研究[J]. 张伟. 四川水泥. 2020(01)
[4]SMW工法与斜抛撑围护体系在超大深基坑中的应用[J]. 侯宪伟,宋文智,洪陈超,胡文海. 施工技术. 2020(01)
[5]地下连续墙“两墙合一”做法技术创新[J]. 卢俊旭,赖明松,王睿,肖文达,杨雪欣. 建筑技术开发. 2019(22)
[6]SMW工法在深基坑中的应用研究[J]. 胡剑. 湖北农机化. 2019(20)
[7]探讨SMW工法桩渗漏的原因及处理方法[J]. 杨庆兵. 福建建材. 2019(09)
[8]SMW工法桩监测与Midas数值模拟对比分析[J]. 郑仲园. 广东水利水电. 2019(04)
[9]TRD工法水泥土搅拌墙在某基坑支护工程中的应用[J]. 雷超,胡雨辰,周鹏辉. 长江工程职业技术学院学报. 2019(01)
[10]预应力型钢组合支撑在基坑工程中的应用[J]. 胡琦,刘雨冰,谢家文. 山西建筑. 2019(03)
硕士论文
[1]型钢TRD工法支护结构的受力分析及应用研究[D]. 房建伟.苏州科技大学 2019
[2]深基坑TRD工法围护结构的变形性状研究[D]. 彭焱龙.南昌大学 2019
[3]武汉软土地区TRD复合支护结构变形与安全控制研究[D]. 严学宁.湖北工业大学 2018
[4]深基坑支护方案优选研究及应用[D]. 刘兴华.吉林大学 2016
[5]长春地区某深基坑坍塌事故安全影响因素分析[D]. 张广达.吉林建筑大学 2015
[6]考虑经济效益的基坑围护结构选型研究[D]. 吴金东.上海交通大学 2009
本文编号：3524912
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：107 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２－２坑底隆起示意图??统计分析发现，基坑外地表最大沉降与挡墙侧向位移最大值存在一定比例关??
沉降进行了实测分析，发现??基坑开挖深度、土层厚度、土质参数、支护类型、挡墙嵌固比及墙体刚度以及各??水平支撑之间距离等不仅影响挡墙侧移，并对坑外地表沉降量大小造成重要影响。??俞建霖［１３］等人通过有限元数值软件分析指出，在软土地区开挖深基坑，基坑开挖??深度越大，土体抗剪强度参数越低，则坑外地表沉降量就越大。??Ｐｅｃｋ［１４ｌ等人将坑外沉降影响区划分为３个区域，总体影响范围在０？２倍基??坑挖深，并通过对比分析发现土体抗剪强度越高，其沉降范围和坑外地表沉降最??大值就越小，见图１．２－３。??ｄ／Ｈ??０．０?１．０?２．０?３．０?４．０??Ｑ°｜?．?＇??ｂ?、硬黏土??ｘ?，?１１?丨丨：极软黏土、软黏土??１?“?丨．坑底以下分布有限厚度黏土??＾?１１１?２．坑底以下分布较厚黏土，且??／?Ｎｂ＜Ｎｏｂ??／ｄ：距基坑边距离１１丨：极软黏土、软黏土??／以：坑外最大麟值?且贼以下肺较厚黏土，且??—Ｈ：基坑挖深?Ｎｂ＞ＮＵ??▼?注：Ｎｂ＝ｒＨ／Ｓｕ，为稳定系数??坑底抗［＾起临界稳定系数??图１．２－３?Ｐｅｃｋ坑外地表沉降示意图??Ｈｅｉｓｈ和Ｑｕｅｔａｌ｜ｌ３］等人分析认为，基坑开挖后将在坑外将产生４倍基坑挖深??的影响范围，其中０？２倍挖深为强影响区，２？４倍挖深为弱影响区，见图１．２－４。??夏明耀等根据对周围建筑及管线影响程度不同，由挡墙附近延伸依次划分为八、??５??
浙江大学硕士专业学位论文?１绪论??Ｂ、Ｃ三区。其中Ａ区为危险区，Ｃ区为弱影响区。??ｄ／Ｈ??０．０?０．５?１．０?２．０?３．０?４．０????????＾?０．２?－?／??Ｓ?ｏｌ?／?ｄ：距基坑边距离??Ｘ?〇?坑外最大沉降值??）０：７：＼?／?Ｈ：基坑挖深??－?Ｘ／??■?主要影响区Ｉ?次要影响区?ｉ??ｈ?＋?Ｈ??图１．２－４?Ｈｅｉｓｈ和Ｑｕｅｔａ丨坑外地表沉降示意图??１．２．２安全风险尚??为满足隧道工程的空间需求，明挖隧道基坑开挖深度日益增加，挖深达到??２０ｍ以上的深基坑也日益普遍。同时明挖隧道基坑为配合隧道线形，往往位于闹??市区。该类基坑对周边既有建、构筑物，如：紧邻的高大建筑物、市政道路、城??市管网等存在一定的安全隐患，对该类基坑的稳定性及变形控制要求均较高。因??为一旦基坑围护体系产生较大的侧向变形，坑外地表沉降增大或基坑本身发生整??体失稳、倾覆、坑底隆起等工程事故，其后果不堪设想。基坑工程本身的高风险??特点再加上施工单位或者建设单位为节省造价和加快进度，不愿增大围护投入或??冒险蛮干进一步增加了基坑的安全风险［１７］。近年来国内外各类深大基坑的工程??事故案例比比皆是、且往往都非常之触目惊心。??２００８年１１月杭州地铁１号线湘湖站车站北２基坑发生基坑坍塌事故，造成??２１人死亡，４人重伤，２０人轻伤；事故发生后基坑旁边的风情大道大面积沉陷，??市政管网移动错位，发生破坏。现场情况如图１．２－５？图１．２－６所示。该施工直接??经济损失高迖４９６１万元。??，ｊＴｉ?Ｊ??；＾ｍｍ??图１．２－５钢管撑支撑坍塌（湘湖地铁车站）??
【参考文献】：
期刊论文
[1]围护桩最小变形的支撑位置求解方法及应用[J]. 卓赛扬,何甘霖,王立峰. 山西建筑. 2020(03)
[2]富水砂卵地层地下连续墙槽壁稳定性影响因素数值分析[J]. 夏小刚,张子洋,刘济遥. 西部探矿工程. 2020(01)
[3]地铁围护结构地下连续墙施工技术研究[J]. 张伟. 四川水泥. 2020(01)
[4]SMW工法与斜抛撑围护体系在超大深基坑中的应用[J]. 侯宪伟,宋文智,洪陈超,胡文海. 施工技术. 2020(01)
[5]地下连续墙“两墙合一”做法技术创新[J]. 卢俊旭,赖明松,王睿,肖文达,杨雪欣. 建筑技术开发. 2019(22)
[6]SMW工法在深基坑中的应用研究[J]. 胡剑. 湖北农机化. 2019(20)
[7]探讨SMW工法桩渗漏的原因及处理方法[J]. 杨庆兵. 福建建材. 2019(09)
[8]SMW工法桩监测与Midas数值模拟对比分析[J]. 郑仲园. 广东水利水电. 2019(04)
[9]TRD工法水泥土搅拌墙在某基坑支护工程中的应用[J]. 雷超,胡雨辰,周鹏辉. 长江工程职业技术学院学报. 2019(01)
[10]预应力型钢组合支撑在基坑工程中的应用[J]. 胡琦,刘雨冰,谢家文. 山西建筑. 2019(03)
硕士论文
[1]型钢TRD工法支护结构的受力分析及应用研究[D]. 房建伟.苏州科技大学 2019
[2]深基坑TRD工法围护结构的变形性状研究[D]. 彭焱龙.南昌大学 2019
[3]武汉软土地区TRD复合支护结构变形与安全控制研究[D]. 严学宁.湖北工业大学 2018
[4]深基坑支护方案优选研究及应用[D]. 刘兴华.吉林大学 2016
[5]长春地区某深基坑坍塌事故安全影响因素分析[D]. 张广达.吉林建筑大学 2015
[6]考虑经济效益的基坑围护结构选型研究[D]. 吴金东.上海交通大学 2009
本文编号：3524912
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