本文主要針對蘭州某地鐵車站基坑常用的樁-撐支護結(jié)構(gòu),采用數(shù)值模擬與現(xiàn)場監(jiān)測相結(jié)合的方法,綜合分析了坑中坑型基坑支護的變形、受力和穩(wěn)定性的變化情況,并對地鐵車站坑中坑型基坑的穩(wěn)定性以及樁-撐支護結(jié)構(gòu)的受力與變形進行了研究。主要研究內(nèi)容如下:(1)以蘭州地鐵車站坑中坑型基坑支護工程為背景,結(jié)合該基坑的具體支護型式,分析了傳統(tǒng)基坑與坑中坑型基坑支護型式的差異,研究結(jié)果可為今后類似坑中坑型基坑支護結(jié)構(gòu)的選型提供一定的幫助。(2)通過編制監(jiān)測方案,對該地鐵車站基坑變形以及支護結(jié)構(gòu)的內(nèi)力與位移進行現(xiàn)場監(jiān)測試驗。本文主要對基坑周圍建筑物沉降、周圍管線沉降、樁身位移以及坑中坑側(cè)內(nèi)支撐軸力進行了監(jiān)測。通過對各監(jiān)測數(shù)據(jù)的整理分析,得出基坑開挖對周圍建筑物以及管線變形的影響情況和坑中坑開挖過程中圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)力以及變形的變化情況。(3)運用Plaxis 3D有限元軟件,建立基坑開挖支護模型,然后進行有限元計算。根據(jù)計算結(jié)果,分析基坑開挖過程中周圍土體的水平、豎向位移以及深層土體水平位移的變化情況。此外分別在有坑中坑側(cè)與無坑中坑側(cè)各選擇一根支護樁進行變形與受力對比分析,得出坑中坑開挖對支護結(jié)構(gòu)橫向位移影響情況。(4)對實際監(jiān)測數(shù)據(jù)與有限元計算結(jié)果進行對比分析,以說明分析結(jié)果的正確與可靠性。本文主要對樁體水平位移、樁頂沉降、地表沉降、建筑物沉降以及內(nèi)支撐軸力的監(jiān)測數(shù)據(jù)與有限元計算結(jié)果進行了對比分析。對比結(jié)果顯示,兩種方法所得結(jié)果基本一致,這就表明,本文所制定的監(jiān)測方案可行且數(shù)值模擬參數(shù)選取均是合理的,分析結(jié)果也具有一定的可信度。
【學位單位】：蘭州理工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TU753
【部分圖文】：

止 2016 年初，我國已運營地鐵的里程數(shù)已超過 3500 公里，預計到 2020 年我國地鐵運營里程將超過 6000 公里。地鐵車站的修建不可避免的均會遇到各類復雜深基坑工程[1]，基坑工程屬于危險性較大的分部分項工程，而影響基坑工程安全性的因素較多，因此，有必要進行基坑工程的變形控制與受力特性研究[2,3]，以確保基坑工程的穩(wěn)定性。為了規(guī)范基坑支護設(shè)計標準，2012 年國家建設(shè)主管部門編制了建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程，用以規(guī)范和指導基坑支護設(shè)計及施工[4]。隨著一帶一路建設(shè)的不斷推進，西北地區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也迎來了飛速的發(fā)展。地鐵作為現(xiàn)代城市軌道交通發(fā)展的必然方向，也開始在西北的大中城市修建。蘭州作為甘肅省的省會城市，地鐵一號線始建于 2011 年。蘭州地區(qū)地質(zhì)條件復雜，基坑工程周圍環(huán)境往往更為復雜，且各不相同，這給深基坑支護設(shè)計、施工等都帶來了新的技術(shù)問題。因此針對不同的周圍環(huán)境，相應(yīng)的出現(xiàn)了各類不同的基坑支護結(jié)構(gòu)形式。目前西北地區(qū)較為常用的基坑支護形式有：土釘墻、復合土釘墻、排樁預應(yīng)力錨桿、排樁加內(nèi)支撐等[5]。地鐵車站往往處于建筑密集的城市中心地帶，周圍地下空間大多已被利用，因此在進行此類基坑開挖過程中多采用排樁加內(nèi)支撐的支護方式進行基坑支護，如圖 1.1 為此類支護型式在各類基坑支護工程中的具體應(yīng)用實例。

蘭州地鐵某坑中坑車站基坑開挖監(jiān)測與數(shù)值模擬分析[6]。2006 年北京地鐵機場線天竺苗圃明挖基坑發(fā)生滑坡事故。2009 年西安市一號線基坑發(fā)生坍塌事故，造成人員傷亡及經(jīng)濟損失。2010 年北京地鐵 M線順義站明挖車站基坑支護結(jié)構(gòu)的支撐鋼架脫落，引發(fā)基坑事故。2013 年西地鐵三號線基坑再次發(fā)生坍塌事故，造成人員傷亡，并給施工進度造成影響圖 1.2 所示為基坑坍塌具體實例。為了有效避免類似地鐵建設(shè)中基坑工程事發(fā)生，有必要對地鐵車站基坑開挖變形與受力特性進行深入的研究分析，并坑開挖以及后期施工過程中做好變形監(jiān)測。

（典型剖面圖見圖 2.4 與 2.5；具體施工圖片見圖 2.6 與 2.7）b. 基坑內(nèi)布設(shè)置 3 道水平鋼支撐，其豎向間距分別為 7.0m、5.5m，并在陰角處設(shè)置斜撐，水平、縱向間距 3.0~4.5m，鋼支撐采用 Ф609mm、壁厚 16m管。第一道支撐水平間距 6m，兩端支撐在冠梁上；第二、三道支撐水平間m，兩端支撐在鋼圍檁上（鋼圍檁采用 2 根工 45b 組合型鋼）。圖 2.4 典型剖面 1（3-3 剖面） 圖 2.5 典型剖面 2（5-5 剖面）
【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 劉勇;馮志;黃國超;馮旭棟;;北京地鐵工程深基坑圍護結(jié)構(gòu)變形研究[J];地下空間與工程學報;2009年02期

2 任建喜;馮曉光;劉慧;秦杏春;;地鐵車站深基坑圍護結(jié)構(gòu)變形規(guī)律監(jiān)測研究[J];鐵道工程學報;2009年03期

3 陳樂意;李鏡培;梁發(fā)云;廖志堅;;坑中坑對基坑圍護結(jié)構(gòu)水平位移影響數(shù)值分析[J];巖土工程學報;2008年S1期

4 張慧東;劉鐘;李志毅;;地鐵車站深基坑支護監(jiān)測與信息化施工[J];巖土工程學報;2008年S1期

5 徐中華;王建華;王衛(wèi)東;;上海地區(qū)深基坑工程中地下連續(xù)墻的變形性狀[J];土木工程學報;2008年08期

6 賀桂成;劉永;邵小平;;深基坑圍護開挖空間性狀水平位移數(shù)值模擬研究[J];西部探礦工程;2007年02期

7 吳銘炳;林大豐;戴一鳴;俞強;;坑中坑基坑支護設(shè)計與監(jiān)測[J];巖土工程學報;2006年S1期

8 汪中衛(wèi);劉國彬;王旭東;宰金珉;;復雜環(huán)境下地鐵深基坑變形行為的實測研究[J];巖土工程學報;2006年10期

9 陳生東;簡文彬;;復雜環(huán)境下基坑開挖監(jiān)測與分析[J];巖土力學;2006年S2期

10 朱彥鵬;李忠;;深基坑土釘墻支護穩(wěn)定性分析方法的改進及其設(shè)計軟件的開發(fā)[J];蘭州理工大學學報;2005年06期

本文編號：2846920