某地区轨道交通深基坑围护结构变形与周围地表沉降研究

发布时间：2020-05-05 03:14

【摘要】：发展地下轨道交通是提高现代城市竞争力的体现。随着地铁建设规模的逐渐增大,轨道交通基坑向着更深的方向发展,地下轨道交通工程所开挖的基坑大多位于人口稠密的城市中心地带,具有深、长、窄等特点,且不同地区的基坑工程有较强的地域差别。地铁深基坑支护桩的侧移变化以及基坑周边道路、地面的沉降是最能直接反映基坑及周边环境安全的因素,因此,分析地铁基坑的围护结构与周边地表的变形规律对于保证工程质量安全具有重要的实际意义。本文以H市轨道交通3号线部分基坑工程为研究背景,根据地铁站现场地质情况及周边环境条件,结合基坑支护方案,制定了工程监测方案,并对地铁站基坑工程的施工进行了实时监测。根据监测结果,总结了施工过程中支护桩加内支撑结构以及基坑周边道路、地面的变形特点,对基坑周边地表沉降的动态变化规律进行了分析。此外,本文还使用有限元软件ANSYS对地铁基坑标准段及端头井的开挖过程进行了三维数值模拟,分析了动态施工过程中支护桩的侧移情况以及基坑周边土体的位移变化,并与监测数据对比,验证了三维数值建模计算对于研究地铁深基坑支护体系位移变化的可行性。基于深基坑工程较强的地域性特点,本文以H市轨道交通3号线广泛分布于H市地区的11个地铁站基坑22个监测断面的实测数据进行分析,研究了H市地区在“支护桩+内支撑”支护体系下深基坑周边道路、地面沉降的变形特性以及相关影响因素,总结了H市地铁基坑周边地面沉降分布曲线,作出了沉降分布的包络图,为后续H市地区类似深基坑周边道路及地面的沉降预测及支护设计等提供参考。最后,基于BP神经网络构建了基坑周边地面沉降的预测模型,通过一定量监测样本训练神经网络对后期沉降进行短期预测,并根据实测数据探讨了预测的误差,为同类工程地面沉降变形控制提供了参考与建议。
【图文】：

基坑事故

使得基坑工程数量和空间尺寸等不断增加，对于施工的要深基坑具有开挖面大，工程量大，施工周期长等特点，因此对于自身的安全稳定性，对周围地表沉降以及地下管网的扰有较高的要求。近年来，深基坑工程在我国得到了较大发展的多个环节显现出来的工程问题越来越多，也越发复杂，既影，，也对周边环境以及施工进度造成影响，这使得工程师们和题进行深入的研究，以解决实际工程中的具体问题。 7 月 21 日，广州海珠城广场基坑发生大面积倒塌，倒塌现场造导致基坑周围建筑物及地铁隧道等基础设施不同程度的损坏宾馆北楼部分坍塌（图 1.1）。经调查，事故的发生是由于施规施工，超挖超时作业，坑外超载，并没有采取有效的补救同影响下造成。 11 月 15 日 15 时 20 分左右，位于杭州市萧山区的地铁一号线西侧的风情大道发生了突如其来的坍塌事故，事故造成坑内 2伤，社会影响极其严重。

围护桩,锚杆支护,形式

目前，我国常采用的水泥土围结构。本文重点介绍桩式支护体系。形式是基坑开挖边坡防护中较常用的一种支护桩为挡土体系，主要起到挡土和挡水自身与地层的锚固力传递给围护桩一个常用的锚杆有自钻式锚杆、可回收锚杆的支护形式便于施工，结构形式简单，在方互不干扰，使基坑内空间更加开阔，挖的效率，能够有效缩短工期，适用于较高的工程；但桩锚支护结构锚固段对泥以及淤泥土质中使用，且该种支护形污染，另一方面，使用这种支护形式时适用于对周边环境保护要求较高的工程
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU753;TU433

【参考文献】