哈牡客专爱民隧道出口明挖深埋段基坑支护结构优化研究

发布时间：2020-04-18 02:13

【摘要】：深基坑的支护设计关乎质量安全、施工成本、施工工期等诸多方面,是一个古老而又不断创新的课题。对于不同的地质条件、水文条件和周边环境条件,要具有针对性的提出适合该地区深基坑开挖的结构支护方案,如何选择合理的支护结构仍然是一个值得探讨的难题。基坑开挖是一项复杂而又系统的工程,尤其是当地质条件和水文条件较差的时候,它涉及岩土工程、排水工程和结构工程等,越来越被工程技术人员所重。基坑的支护设计要满足强度、变形和稳定性要求,其次要兼顾工程的经济效益和合理性,这就要对各个可行方案进行合理选择和优化设计。因此,合理选择支护方案、提高工程质量、降低工程事故的发生对基坑支护方案的优选优化设计提出了更高的要求。本文结合哈牡客专爱民隧道出口明挖深埋段深基坑工程,通过现场监测和理论分析,对基坑支护结构进行了优化研究,主要研究内容为:(1)分析了深基坑工程的研究背景、意义及发展趋势,总结了国内外研究现状,对长条形深基坑的支护类型以及理论计算做了简要阐述,简要分析了基坑工程中常见的事故。通过查阅和研究相关资料,总结了一些常见的基坑支护形式及其适用条件,对后面支护结构的选型提供了理论性指导。(2)以哈牡客专爱民隧道出口明挖深埋段基坑的现场监测为依据,结合该基坑的地质条件、水文条件以及周边环境条件等,对现场监测数据进行整理和分析,得到该基坑开挖时支护结构内力和变形的规律。分析现场监测数据发现,支护结构的内力和变形虽未超过报警值但是比较接近报警值,故认为有必要对该基坑从经济和安全性等方面出发进行优化设计研究。(3)通过研究支护结构方案优化的原理,选出适合本工程的优化方法,即层次分析法,对原设计支护方案进行优化。提出了两种优化设计方案:1)放坡开挖+地下连续墙加一道内支撑结构(优化方案一);2)不放坡开挖+地下连续墙加两道内支撑结构(优化方案二)。(4)通过有限元计算软件ABAQUS对原设计方案、优化方案一和优化方案二进行数值模拟分析。首先对原设计方案的支护结构进行模拟,得到了支护结构的内力、变形的变化规律,并将数值模拟分析结果与现场实测结果进行对比,验证了模型的正确性及合理性;接着对优化方案一和优化方案二进行数值模拟,并比较分析其与原设计方案的优化效果;最后通过层次分析法,从支护结构的安全性、经济性、工期、施工难度和环境影响方面进行综合评判,得出最优方案为优化方案一,即放坡开挖+地下连续墙加一道内支撑结构。研究成果可为类似狭长深基坑工程的支护提供建议和参考。
【图文】：

(c)交错相切排列 (d)一字搭接排列图 2.1 常见的排桩挡土结构（5）地下连续墙结构地下连续墙施工方法又称作槽壁法，1950 年代在意大利首次使用，我国则是在 19唐山大地震后修复天津一处受震害的岸壁工程中首次使用，随后便在我国工程中广

总平面图
【学位授予单位】：兰州交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U455.7

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本文编号：2631589