郑新城铁隧道深基坑支护应用研究

发布时间：2017-05-19 19:22

  本文关键词：郑新城铁隧道深基坑支护应用研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：伴随城市化进程的不断深入,越来越多的交通枢纽综合体被开发利用,特别是以大型机场为中心的交通枢纽综合体,它综合了航空、普通公路、铁路、高速公路、城市地铁等多种交通元素。在有限空间上同时进行这些基础设施的建设是一个很棘手的问题,很容易产生相互干扰。本课题的研究对象郑新城铁隧道深基坑邻近桩基础,在基坑开挖过程中,两者之间必然存在着相互影响。一方面基坑开挖使基坑周围的土层发生向坑内的移动,桩基础的存在阻碍了土体移动而使桩体产生附加土压力,当附加土压力超过桩基础的承受能力时,桩基础就会发生破坏而导致上部结构的损坏。另一方面,邻近桩基础的存在也对基坑开挖产生影响,学者们对这一问题所作的研究相对较少,研究成果亦不多见。本文在总结前人研究的基础上,结合具体工程,运用理正深基坑支护结构设计软件和ABAQUS有限元软件,对邻近桩基础的郑新城铁隧道深基坑支护工程进行了研究,同时也对邻近桩基础的桩体条件变化对基坑支护结构的影响规律做了尝试性研究,并提出相关的结论。(1)现场监测的桩体变形和坑周土体沉降量明显小于理正深基坑支护结构设计软件计算的结果,产生这一结果的合理解释是邻近桩基础存在对基坑开挖具有有利影响。(2)基坑两侧有桩和无桩两种情况下的有限元模拟计算结果证明了邻近桩基础的存在对基坑支护结构确实具有有利影响。经过对云图的仔细分析认为邻近桩基础作为土体骨架约束了支护结构后的土体移动,替支护结构分担了大部分土压力。(3)其他桩体条件固定时的最优桩长为与基坑支护结构深度相当的长度;最优桩径和最优刚度是使桩体能够抵抗土体移动而不致产生较大变形时的桩径和刚度;最佳的桩与支护结构之间的距离理论上越近越好,但要保证邻近桩基础自身的安全以及方便支护结构施工。(4)桩体条件变化时对基坑开挖产生有利影响的敏感因子是桩基础与支护结构之间的距离,设计与施工时通过调整敏感因子至最优状态可使有利影响效果更加显著。
【关键词】：深基坑 支护结构 桩基础 数值模拟 桩体条件 有利影响
【学位授予单位】：河南工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U231.3;U455.4
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 绪论10-22
• 1.1 课题背景及研究意义10-12
• 1.2 国内外研究现状12-17
• 1.2.1 基坑变形机理及其周围地层移动的相关因素12-15
• 1.2.2 基坑的变形计算理论15-16
• 1.2.3 桩基础对基坑开挖变形的影响16-17
• 1.3 本文的研究思路17-19
• 1.3.1 本课题的主要研究内容17-18
• 1.3.2 本课题的技术路线18-19
• 1.4 本章小结19-20
• 参考文献20-22
• 2 下穿T2航站楼的城铁隧道基坑工程概况22-32
• 2.1 城铁隧道与T2航站楼交叉施工概况22-23
• 2.2 隧道基坑周边土质概况和周边环境条件23-27
• 2.2.1 沿线工程地质条件23-24
• 2.2.2 沿线水文地质条件24-25
• 2.2.3 地震地质条件和抗震设防烈度25
• 2.2.4 不良地质与特殊岩土25
• 2.2.5 隧道基坑周边环境情况及邻近桩基础概况25-27
• 2.3 城际铁路隧道基坑支护方案27-28
• 2.4 城际铁路隧道基坑施工方案28-30
• 2.4.1 基坑开挖28-30
• 2.4.2 支护结构施工工序30
• 2.5 本章小结30-31
• 参考文献31-32
• 3 基坑两侧无桩情况下支护结构设计计算32-47
• 3.1 引言32
• 3.2 基坑两侧无桩情况下支护结构设计计算32-41
• 3.2.1 理正深基坑支护结构设计软件简介32
• 3.2.2 理正软件分析计算方法32-35
• 3.2.3 设计计算参数选取35
• 3.2.4 应用“理正深基坑F-SPW”软件的计算过程35-41
• 3.3 理正深基坑软件计算结果与监测结果对比分析41-44
• 3.4 本章小结44-45
• 参考文献45-47
• 4 城铁隧道邻近桩基对其基坑支护结构影响的数值模拟47-63
• 4.1 引言47
• 4.2 有限元法基本理论47-50
• 4.3 ABAQUS软件简介50-54
• 4.3.1 ABAQUS分析过程50-52
• 4.3.2 选择模型52-54
• 4.4 模型的建立与参数的选取54-57
• 4.4.1 有限元模型的建立54-55
• 4.4.2 模型的基本假定与参数选取55-56
• 4.4.3 计算网格56-57
• 4.5 计算结果分析比较57-61
• 4.5.1 支护结构受力与变形分析57-59
• 4.5.2 对比结果分析59-61
• 4.6 本章小结61-62
• 参考文献62-63
• 5 邻近桩基础桩体条件变化对基坑支护结构的影响63-83
• 5.1 引言63
• 5.2 桩长变化对支护结构受力与变形的影响63-67
• 5.3 桩径变化对支护结构受力与变形的影响67-70
• 5.4 桩体刚度变化对支护结构受力与变形的影响70-74
• 5.5 桩与基坑间距离变化对支护结构受力与变形的影响74-77
• 5.6 确定所有桩体条件中的敏感因子77-81
• 5.7 桩体条件变化对基坑支护结构的影响81-82
• 5.8 本章小结82-83
• 6 结论与展望83-85
• 6.1 论文主要结论83-84
• 6.2 进一步的研究方向84-85
• 致谢85-86
• 个人简历86

【参考文献】

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本文编号：379624