某地铁车站深基坑开挖变形监测与数值模拟分析
发布时间：2021-02-19 02:54
随着我国经济的持续高速发展,城市建设的脚步以及对地下空间的发展利用日益迅速。在地下空间的利用方面如建造地铁、地下通道、地下商业以及地下车库等极大地提高了土地空间的利用率,还给人们的居住出行带来方便。但在实际深基坑工程的建造过程中,由于支护结构破坏、周围建筑物沉降过大以及基坑隆起值过大等原因,可能造成建设工期延误与额外的经济损失,甚至发生人员伤亡。本文介绍了常见的支护结构型式及其适用条件,阐述了基坑支护结构的设计理论与基坑变形理论,并以天津市某地铁车站深基坑工程为研究背景,运用有限元软件MIDSA GTS NX模拟该深基坑工程实际开挖的各个施工阶段,并将模拟结果与实际监测的结果进行对比分析,阐述了深基坑工程在开挖过程中基坑周围土体的变形规律以及围护结构的变形规律。其次,通过改变该地铁车站基坑支护结构设计参数如地下连续墙刚度、地下连续墙嵌固深度、钢支撑设置层数以及钢支撑施加预应力大小等,研究设计参数的改变对基坑变形以及周边环境的影响。本文的主要研究内容如下:（1）查阅国内外关于深基坑工程的研究以及有限元软件在基坑工程领域的应用文献,了解国内外基坑工程的研究现状,并提出本文的研究思路与研究方...
【文章来源】：安徽建筑大学安徽省
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 选题背景及研究意义
1.1.1 选题背景
1.1.2 研究意义
1.2 国内外基坑工程研究现状
1.2.1 深基坑工程研究国内外现状
1.2.2 有限元模拟在深基坑工程中的应用
1.3 论文的研究内容及方法
1.3.1 研究思路
1.3.2 研究方法与研究内容
第二章 深基坑支护结构设计理论
2.1 深基坑工程概述
2.1.1 深基坑工程特点
2.1.2 深基坑支护结构的作用
2.1.3 深基坑支护结构设计现状
2.2 常见的深基坑支护结构类型
2.2.1 放坡支护
2.2.2 悬臂式结构
2.2.3 水泥土重力式围护墙
2.2.4 内撑式结构
2.2.5 锚拉式结构
2.3 深基坑支护结构受力机理及基坑变形理论
2.3.1 经典土压力计算理论
2.3.2 支护结构内力计算
2.3.3 坑底隆起变形
2.3.4 基坑周边地表沉降
2.3.5 围护结构变形
2.4 本章小结
第三章 天津市某地铁车站深基坑工程
3.1 工程概况
3.2 场地工程地质与水文地质条件
3.2.1 场地工程地质条件
3.2.2 水文地质情况
3.2.3 基坑周边环境
3.3 基坑监测方案
3.3.1 监测的目的和意义
3.3.2 监测工作的内容
3.3.3 监测报警值
3.4 车站工程施工步序
3.5 现场监测数据分析
3.5.1 墙顶平位移监测数据
3.5.2 墙身水平位移监测数据
3.5.3 地表沉降监测数据
3.6 本章小结
第四章 地铁车站深基坑开挖数值模拟分析
4.1 MIDAS GTS NX有限元分析软件介绍
4.2 基坑模型建立
4.3 有限元计算结果
4.3.1 地连墙水平位移
4.3.2 基坑周边地表沉降
4.3.3 支撑轴力模拟结果
4.4 现场实际监测数据与有限元模拟结果对比分析
4.4.1 地下连续墙水平位移对比
4.4.2 地表沉降模拟结果与实际监测结果对比
4.5 本章小结
第五章 支护结构设计参数改变对基坑变形的影响
5.1 地下连续墙的刚度对基坑变形的影响
5.2 地下连续墙的嵌固深度对基坑变形的影响
5.3 设置不同钢支撑层数对基坑变形的影响
5.4 钢支撑施加预应力的大小对基坑变形的影响
5.5 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
作者简介及读研期间主要科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国城市地下综合管廊施工技术研究[J]. 申国奎,张顶立,韩建聪. 建筑技术. 2018(06)
[2]复杂场地条件下深基坑支护方案[J]. 姜兴良,汪映红,邹开明. 水运工程. 2018(04)
[3]地下空间在未来城市发展中的开发应用[J]. 张虎. 中国住宅设施. 2017(10)
[4]越江隧道盾构法施工的风险评价方法及应用[J]. 张姣. 公路工程. 2017(01)
[5]浅谈地下连续墙的施工工艺[J]. 郭瑞霞,文俊巍,李刚. 价值工程. 2016(19)
[6]建筑基坑支护工程安全性影响因素分析[J]. 王福生,刘书坤. 黑龙江科技信息. 2010(06)
[7]基于地层损失的盾构沉降计算方法研究进展[J]. 王建秀,付慧仙,朱雁飞,唐益群,杨坪. 地下空间与工程学报. 2010(01)
[8]邻近地铁车站基坑开挖位移传递规律数值模拟[J]. 李志高,曾远,刘国彬. 岩土力学. 2008(11)
[9]软土深基坑开挖地表沉降评估方法研究[J]. 聂宗泉,张尚根,孟少平. 岩土工程学报. 2008(08)
[10]基坑开挖对临近桩基影响的实测及有限元数值模拟分析[J]. 郑刚,颜志雄,雷华阳,雷扬. 岩土工程学报. 2007(05)
硕士论文
[1]基坑开挖对基坑及临近建筑物的变形影响研究[D]. 羊科印.西安理工大学 2019
[2]地铁深基坑开挖变形监测与支撑结构影响性分析[D]. 宋辰辰.安徽建筑大学 2019
[3]砂、淤泥地层地铁深基坑开挖变形特征研究[D]. 张缤.广州大学 2018
[4]合肥地铁宁夏路站复杂基坑的稳定性数值模拟与支护技术研究[D]. 陈斌斌.安徽理工大学 2018
[5]地铁换乘车站深基坑开挖对既有车站的影响研究[D]. 张文超.长安大学 2017
[6]劲性桩+锚杆支护技术在合肥观筑里深基坑中的应用与研究[D]. 陈继灿.合肥工业大学 2017
[7]广州地铁某区间明挖段基坑信息化监测及变形预测[D]. 冯苏箭.广州大学 2016
[8]深基坑开挖监测数据分析及有限元模拟研究[D]. 贾文.天津城建大学 2014
[9]沈阳某基坑变形规律的研究[D]. 孙璐.沈阳建筑大学 2014
[10]深厚淤泥中浅基坑支护变形分析[D]. 谷晓娜.华南理工大学 2013
本文编号：3040499
【文章来源】：安徽建筑大学安徽省
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 选题背景及研究意义
1.1.1 选题背景
1.1.2 研究意义
1.2 国内外基坑工程研究现状
1.2.1 深基坑工程研究国内外现状
1.2.2 有限元模拟在深基坑工程中的应用
1.3 论文的研究内容及方法
1.3.1 研究思路
1.3.2 研究方法与研究内容
第二章 深基坑支护结构设计理论
2.1 深基坑工程概述
2.1.1 深基坑工程特点
2.1.2 深基坑支护结构的作用
2.1.3 深基坑支护结构设计现状
2.2 常见的深基坑支护结构类型
2.2.1 放坡支护
2.2.2 悬臂式结构
2.2.3 水泥土重力式围护墙
2.2.4 内撑式结构
2.2.5 锚拉式结构
2.3 深基坑支护结构受力机理及基坑变形理论
2.3.1 经典土压力计算理论
2.3.2 支护结构内力计算
2.3.3 坑底隆起变形
2.3.4 基坑周边地表沉降
2.3.5 围护结构变形
2.4 本章小结
第三章 天津市某地铁车站深基坑工程
3.1 工程概况
3.2 场地工程地质与水文地质条件
3.2.1 场地工程地质条件
3.2.2 水文地质情况
3.2.3 基坑周边环境
3.3 基坑监测方案
3.3.1 监测的目的和意义
3.3.2 监测工作的内容
3.3.3 监测报警值
3.4 车站工程施工步序
3.5 现场监测数据分析
3.5.1 墙顶平位移监测数据
3.5.2 墙身水平位移监测数据
3.5.3 地表沉降监测数据
3.6 本章小结
第四章 地铁车站深基坑开挖数值模拟分析
4.1 MIDAS GTS NX有限元分析软件介绍
4.2 基坑模型建立
4.3 有限元计算结果
4.3.1 地连墙水平位移
4.3.2 基坑周边地表沉降
4.3.3 支撑轴力模拟结果
4.4 现场实际监测数据与有限元模拟结果对比分析
4.4.1 地下连续墙水平位移对比
4.4.2 地表沉降模拟结果与实际监测结果对比
4.5 本章小结
第五章 支护结构设计参数改变对基坑变形的影响
5.1 地下连续墙的刚度对基坑变形的影响
5.2 地下连续墙的嵌固深度对基坑变形的影响
5.3 设置不同钢支撑层数对基坑变形的影响
5.4 钢支撑施加预应力的大小对基坑变形的影响
5.5 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
作者简介及读研期间主要科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国城市地下综合管廊施工技术研究[J]. 申国奎,张顶立,韩建聪. 建筑技术. 2018(06)
[2]复杂场地条件下深基坑支护方案[J]. 姜兴良,汪映红,邹开明. 水运工程. 2018(04)
[3]地下空间在未来城市发展中的开发应用[J]. 张虎. 中国住宅设施. 2017(10)
[4]越江隧道盾构法施工的风险评价方法及应用[J]. 张姣. 公路工程. 2017(01)
[5]浅谈地下连续墙的施工工艺[J]. 郭瑞霞,文俊巍,李刚. 价值工程. 2016(19)
[6]建筑基坑支护工程安全性影响因素分析[J]. 王福生,刘书坤. 黑龙江科技信息. 2010(06)
[7]基于地层损失的盾构沉降计算方法研究进展[J]. 王建秀,付慧仙,朱雁飞,唐益群,杨坪. 地下空间与工程学报. 2010(01)
[8]邻近地铁车站基坑开挖位移传递规律数值模拟[J]. 李志高,曾远,刘国彬. 岩土力学. 2008(11)
[9]软土深基坑开挖地表沉降评估方法研究[J]. 聂宗泉,张尚根,孟少平. 岩土工程学报. 2008(08)
[10]基坑开挖对临近桩基影响的实测及有限元数值模拟分析[J]. 郑刚,颜志雄,雷华阳,雷扬. 岩土工程学报. 2007(05)
硕士论文
[1]基坑开挖对基坑及临近建筑物的变形影响研究[D]. 羊科印.西安理工大学 2019
[2]地铁深基坑开挖变形监测与支撑结构影响性分析[D]. 宋辰辰.安徽建筑大学 2019
[3]砂、淤泥地层地铁深基坑开挖变形特征研究[D]. 张缤.广州大学 2018
[4]合肥地铁宁夏路站复杂基坑的稳定性数值模拟与支护技术研究[D]. 陈斌斌.安徽理工大学 2018
[5]地铁换乘车站深基坑开挖对既有车站的影响研究[D]. 张文超.长安大学 2017
[6]劲性桩+锚杆支护技术在合肥观筑里深基坑中的应用与研究[D]. 陈继灿.合肥工业大学 2017
[7]广州地铁某区间明挖段基坑信息化监测及变形预测[D]. 冯苏箭.广州大学 2016
[8]深基坑开挖监测数据分析及有限元模拟研究[D]. 贾文.天津城建大学 2014
[9]沈阳某基坑变形规律的研究[D]. 孙璐.沈阳建筑大学 2014
[10]深厚淤泥中浅基坑支护变形分析[D]. 谷晓娜.华南理工大学 2013
本文编号：3040499
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