地铁车站深基坑开挖对邻近桥梁桩基的影响研究
发布时间：2021-07-06 14:23
本文以某地铁车站深基坑为工程背景,分别从理论分析、数值模拟和现场监测三个方面开展论文的研究,主要工作如下:（1）在原有理论的基础上,分析了深基坑开挖引起地层变形的机理,并总结了影响基坑变形的主要因素。研究表明,基坑开挖本身作为一个卸荷过程,在开挖的过程中,荷载不断减小,造成坑底回弹,基坑两侧土体在压力差的作用下向基坑内移动从而引起地层变形。影响基坑变形的因素众多,主要包括工程地质,水文地质等固有因素,基坑支护结构形式及支护结构刚度等设计因素以及施工方法,施工周期等施工因素。（2）基于反分析原理,建立了围护结构水平位移与各土层弹性模量之间的非线性映射关系,采用了不带交叉项的二次函数作为各土层弹性模量的反演函数,分两步对各土层弹性模量进行反演。第一步,以多重响应面函数中的11个参数为可变目标,并结合FLAC3D软件模拟围护结构的水平位移,反演出各参数值。第二步以各土层的弹性模量为可变目标,基于最小二乘法,采用非线性GRG方法,向前派生求解,反演得到各土层的弹性模量。（3）利用反演得到的弹性模量进行数值模拟,分析了不同工况、不同迭代次数、不同距离时围护结构及桥桩的位移变化特征。结果表明,采用...
【文章来源】：西安科技大学陕西省
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
本课题技术路线图
2 坑变形 理及其对邻近桥桩的影响承受荷载的时候二者分配的比例也不一样，桩土复合地基在承受荷载时，比例的荷载，而土体会承担较小比例的荷载。同时由于荷载作用，桩与桩土拱效应承载力会得到增加。水平方向的土拱作用主要体现在基坑工程中中施作内支撑时，由于内支撑一般具有较大的刚度，在施作完成之后会对土体形成很大的压力，改变了其应力分布特征，这是施加支撑处的土体通消耗内支撑所造成的压力，这就造成在施加支撑的位置土体会产生明显的部分，土体位移的现象并不明显。这种现象被称作横向的土拱作用，土拱过变形抵抗外界压力的一种体现，合理利用土体的这种抗变形能力，有助和施工。土拱效应示意图见图 2.1。
安科技大学全日制工程硕士学位论文减小基坑变形有重要作用。围护结构在抵抗土体位移时主要体现在三个方面，首先是护结构的刚度，简单来说，围护结构刚度越大，所能抵抗的土体变形量越大，抵抗能越强，围护结构越小，对土体的变形约束能力越小，这种情况下很容易因为无法阻挡层移动而导致基坑事故。目前所使用的内支撑中，其刚度通常的超过规定要求的，以09mm 的钢管支撑为例，当其受到土体位移形成的 1765KN 约合 180t 的压力时，长度 20m 的内支撑，其所产生的变形也仅为不到 6.5mm。可见在目前的基坑工程使用的内撑中，刚度并不是一个显著的影响因素。其次是支撑的设置间距，支撑的设计间距包横向间距和竖向间距两种，支撑的横向设置是指在基坑平面范围内为增加基坑的抗变能力而设置的一种防护措施，支撑的竖向设置是指在基坑的竖直方向，紧跟着基坑开而设置的一种防护措施。内支撑抵抗基坑变形与支撑的设计间距有很大的关系，尤其基坑的第一次开挖和最后一次开挖关系紧密。研究结果显示，当基坑第一次和最后一开挖完成后，在设置内支撑时，若支撑的竖向间距过大，则不能有效的抑止基坑变形，根支撑在承受压力时，都存在一个辖射的范围，若相邻两根支撑设计的间距过大，中的土体位移则不能有效的阻止。墙体位移与内支撑刚度之间的关系见图 2.2。
【参考文献】：
期刊论文
[1]车辆荷载对基坑支护结构的影响分析[J]. 唐丽云,邱培勇,叶万军,杨更社. 铁道标准设计. 2015(08)
[2]土体参数对地表沉降影响的数值模拟分析[J]. 王进,许娟. 苏州科技学院学报(工程技术版). 2012(02)
[3]基坑开挖与降水对坑底工程桩影响的数值分析[J]. 陈伟. 结构工程师. 2011(05)
[4]开挖条件下坑底工程桩工作性状及沉降计算分析[J]. 郑刚,张立明,刁钰. 岩土力学. 2011(10)
[5]基坑降水开挖对邻近群桩的影响及控制对策[J]. 章荣军,郑俊杰,丁烈云,吴贤国. 华中科技大学学报(自然科学版). 2011(07)
[6]深开挖基坑回弹引起的坑中桩受力与位移计算[J]. 杨敏,逯建栋. 同济大学学报(自然科学版). 2010(12)
[7]螺旋锚杆在西安地铁基坑中的应用探讨[J]. 惠兴田,许刚,桑春霞. 路基工程. 2010(02)
[8]基坑开挖对坑内工程桩影响的数值分析[J]. 徐枫,魏建华,吴超. 地下空间与工程学报. 2009(S2)
[9]超深开挖对单桩的竖向荷载传递及沉降的影响机理有限元分析[J]. 郑刚,刁钰,吴宏伟. 岩土工程学报. 2009(06)
[10]抗拔桩在大面积深开挖过程中的受力特性分析[J]. 陈锦剑,王建华,范巍,王卫东. 岩土工程学报. 2009(03)
博士论文
[1]上海地区支护结构与主体地下结构相结合的深基坑变形性状研究[D]. 徐中华.上海交通大学 2007
硕士论文
[1]大面积深基坑开挖过程中桩基受力特性研究[D]. 范巍.上海交通大学 2007
[2]软弱土体对工程桩的侧向作用分析[D]. 李斌.中国海洋大学 2006
[3]软弱地层深挖基坑中工程桩与流动土体的相互作用[D]. 肖军华.南京工业大学 2005
本文编号：3268408
【文章来源】：西安科技大学陕西省
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
本课题技术路线图
2 坑变形 理及其对邻近桥桩的影响承受荷载的时候二者分配的比例也不一样，桩土复合地基在承受荷载时，比例的荷载，而土体会承担较小比例的荷载。同时由于荷载作用，桩与桩土拱效应承载力会得到增加。水平方向的土拱作用主要体现在基坑工程中中施作内支撑时，由于内支撑一般具有较大的刚度，在施作完成之后会对土体形成很大的压力，改变了其应力分布特征，这是施加支撑处的土体通消耗内支撑所造成的压力，这就造成在施加支撑的位置土体会产生明显的部分，土体位移的现象并不明显。这种现象被称作横向的土拱作用，土拱过变形抵抗外界压力的一种体现，合理利用土体的这种抗变形能力，有助和施工。土拱效应示意图见图 2.1。
安科技大学全日制工程硕士学位论文减小基坑变形有重要作用。围护结构在抵抗土体位移时主要体现在三个方面，首先是护结构的刚度，简单来说，围护结构刚度越大，所能抵抗的土体变形量越大，抵抗能越强，围护结构越小，对土体的变形约束能力越小，这种情况下很容易因为无法阻挡层移动而导致基坑事故。目前所使用的内支撑中，其刚度通常的超过规定要求的，以09mm 的钢管支撑为例，当其受到土体位移形成的 1765KN 约合 180t 的压力时，长度 20m 的内支撑，其所产生的变形也仅为不到 6.5mm。可见在目前的基坑工程使用的内撑中，刚度并不是一个显著的影响因素。其次是支撑的设置间距，支撑的设计间距包横向间距和竖向间距两种，支撑的横向设置是指在基坑平面范围内为增加基坑的抗变能力而设置的一种防护措施，支撑的竖向设置是指在基坑的竖直方向，紧跟着基坑开而设置的一种防护措施。内支撑抵抗基坑变形与支撑的设计间距有很大的关系，尤其基坑的第一次开挖和最后一次开挖关系紧密。研究结果显示，当基坑第一次和最后一开挖完成后，在设置内支撑时，若支撑的竖向间距过大，则不能有效的抑止基坑变形，根支撑在承受压力时，都存在一个辖射的范围，若相邻两根支撑设计的间距过大，中的土体位移则不能有效的阻止。墙体位移与内支撑刚度之间的关系见图 2.2。
【参考文献】：
期刊论文
[1]车辆荷载对基坑支护结构的影响分析[J]. 唐丽云,邱培勇,叶万军,杨更社. 铁道标准设计. 2015(08)
[2]土体参数对地表沉降影响的数值模拟分析[J]. 王进,许娟. 苏州科技学院学报(工程技术版). 2012(02)
[3]基坑开挖与降水对坑底工程桩影响的数值分析[J]. 陈伟. 结构工程师. 2011(05)
[4]开挖条件下坑底工程桩工作性状及沉降计算分析[J]. 郑刚,张立明,刁钰. 岩土力学. 2011(10)
[5]基坑降水开挖对邻近群桩的影响及控制对策[J]. 章荣军,郑俊杰,丁烈云,吴贤国. 华中科技大学学报(自然科学版). 2011(07)
[6]深开挖基坑回弹引起的坑中桩受力与位移计算[J]. 杨敏,逯建栋. 同济大学学报(自然科学版). 2010(12)
[7]螺旋锚杆在西安地铁基坑中的应用探讨[J]. 惠兴田,许刚,桑春霞. 路基工程. 2010(02)
[8]基坑开挖对坑内工程桩影响的数值分析[J]. 徐枫,魏建华,吴超. 地下空间与工程学报. 2009(S2)
[9]超深开挖对单桩的竖向荷载传递及沉降的影响机理有限元分析[J]. 郑刚,刁钰,吴宏伟. 岩土工程学报. 2009(06)
[10]抗拔桩在大面积深开挖过程中的受力特性分析[J]. 陈锦剑,王建华,范巍,王卫东. 岩土工程学报. 2009(03)
博士论文
[1]上海地区支护结构与主体地下结构相结合的深基坑变形性状研究[D]. 徐中华.上海交通大学 2007
硕士论文
[1]大面积深基坑开挖过程中桩基受力特性研究[D]. 范巍.上海交通大学 2007
[2]软弱土体对工程桩的侧向作用分析[D]. 李斌.中国海洋大学 2006
[3]软弱地层深挖基坑中工程桩与流动土体的相互作用[D]. 肖军华.南京工业大学 2005
本文编号：3268408
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