復雜地鐵基坑地下連續(xù)墻支護結(jié)構(gòu)變形特征及其風險分析.pdf

1、支護結(jié)構(gòu)變形特征是地鐵基坑變形控制和風險分析的前提。本文以復雜地鐵基坑的地下連續(xù)墻支護結(jié)構(gòu)為研究對象，以蘇州地鐵1號線深基坑工程為依托，采用理論分析、數(shù)值模擬及監(jiān)測資料相結(jié)合的方法，深入研究蘇州地質(zhì)條件下的地下連續(xù)墻支護結(jié)構(gòu)變形特征，建立基于動態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡的地下連續(xù)墻變形風險分析模型，對復雜地鐵地下連續(xù)墻支護結(jié)構(gòu)變形進行了風險分析和評價。主要研究內(nèi)容和成果如下:
　　 1、系統(tǒng)研究了蘇州地區(qū)工程地質(zhì)條件特征，對蘇州地鐵工程場地的

2、土性參數(shù)進行了統(tǒng)計分析，得出蘇州地鐵基坑工程主要受④層粉質(zhì)粘土影響的結(jié)論，給出了基坑土體本構(gòu)模型的計算參數(shù);通過數(shù)值模擬方法分析了蘇州地鐵地下連續(xù)墻支護結(jié)構(gòu)變形一般特征;深入分析了水土分算合算、墻體厚度、插入比、軟弱土層厚度、首道支撐位置等重要變形控制因素對支護結(jié)構(gòu)變形基本特征的影響，得出蘇州地鐵基坑地連墻厚度取0.8m較為合理、插入比達到0.8時對墻體變形限制作用顯著、首道支撐位置對基坑變形影響較大的結(jié)論。
　　 2、分析了地

3、鐵基坑土體加固方式的特點，深層攪拌法適用于軟土提高承載力、加固止水，加固體壓縮模量需根據(jù)水泥摻量取值;壓密注漿加固離散性大、質(zhì)量難控制;通過數(shù)值模擬方法深入研究了被動區(qū)加固參數(shù)對支護結(jié)構(gòu)變形特征的影響，得出裙邊加固控制坑底隆起效果與滿堂加固接近，裙邊寬度在4～8m范圍較為合理，增加裙邊深度對坑底抗隆起效果顯著，而增加裙邊強度則作用有限;通過對主、被動區(qū)加固的基坑監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析，進一步驗證了基坑加固對支護結(jié)構(gòu)變形的影響。
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4、、深入研究了地鐵基坑“坑中坑”開挖應力路徑特征，外坑土體開挖使坑后水平向壓力介于主動土壓力與靜止土壓力之間，外坑底豎向應力減小，應力主軸發(fā)生偏轉(zhuǎn)，偏應力和球應力均減小;而內(nèi)坑土體開挖使坑后土體應力主軸發(fā)生偏轉(zhuǎn)，應力路徑方向發(fā)生改變;通過數(shù)值模擬方法系統(tǒng)研究了“坑中坑”設計參數(shù)對支護結(jié)構(gòu)變形特征的影響，內(nèi)坑距墻體一倍開挖深度范圍內(nèi)對墻體變形影響最為顯著，內(nèi)坑深度越大對支護結(jié)構(gòu)下部側(cè)向變形影響越顯著;通過對“坑中坑”基坑監(jiān)測數(shù)據(jù)的系統(tǒng)分析，

5、進一步驗證了“坑中坑”開挖對支護結(jié)構(gòu)變形特征的影響。
　　 4、通過理論分析、數(shù)值模擬、監(jiān)測數(shù)據(jù)分析等方法，系統(tǒng)研究了地下連續(xù)墻施工工藝對支護結(jié)構(gòu)變形特征的影響，得出土方超挖2m導致墻體最大側(cè)向變形比超挖1m時增加約30％;一次降水后逐步開挖比分階段降水逐步開挖導致墻體側(cè)向變形增加約15％;去掉第四道支撐和三四道支撐合并都使墻體側(cè)向變形增加;坑內(nèi)快速回填和坑外壓密注漿預加固能夠有效制止基坑滲漏和減少水囊誘發(fā)的基坑變形。
　

6、　 5、系統(tǒng)分析了地下連續(xù)墻支護結(jié)構(gòu)變形控制方法和標準，提出了蘇州地鐵基坑地下連續(xù)墻變形控制標準。
　　 6、采用FMEA分析方法研究了地下連續(xù)墻失效模式，建立了與之相應的失效概率模型;闡述了貝葉斯網(wǎng)絡分析方法對復雜基坑風險分析的適用性，提出了基于施工過程的動態(tài)風險分析方法，建立了動態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡風險分析模型。對蘇州地鐵1號線人民路車站基坑支護結(jié)構(gòu)了進行風險分析，通過模型能對當前時間點基坑風險進行預測，對于確定的證據(jù)變量能計算施