蘭州地鐵某深基坑樁撐支護結(jié)構(gòu)施工監(jiān)測與數(shù)值模擬分析.pdf

1、為了解決用地緊張和道路交通擁擠問題，西北地區(qū)開始大規(guī)模修建地鐵，由此需要開挖大量深基坑。考慮周邊環(huán)境條件，常用柔性支護結(jié)構(gòu)應(yīng)用受到限制，本文在對西北地區(qū)深基坑工程理論研究和工程實踐分析的基礎(chǔ)上，以蘭州地鐵世紀大道站基坑工程為例，對深基坑樁撐支護結(jié)構(gòu)選型、優(yōu)化設(shè)計和基坑降水進行了說明;同時，本文以樁撐支護結(jié)構(gòu)為研究對象，采用現(xiàn)場監(jiān)測、數(shù)值模擬與理論推導(dǎo)相結(jié)合的方法，主要研究:(1)合理選擇樁撐圍護結(jié)構(gòu)形式，劃分深基坑開挖過程施工工況順序，

2、計算出深基坑在開挖過程中的各工況下支護結(jié)構(gòu)的內(nèi)力、位移及穩(wěn)定性;(2)根據(jù)不同施工工況，利用有限元軟件，模擬分步開挖的全部過程，得出在分步開挖各個階段圍護樁體及圈梁變形、鋼支撐軸力變化以及基坑周圍地表沉降等指標(biāo);(3)通過現(xiàn)場開挖監(jiān)測，研究樁撐支護結(jié)構(gòu)在蘭州地區(qū)地鐵車站深基坑工程施工中的變形規(guī)律，并利用采集數(shù)據(jù)的變化來指導(dǎo)現(xiàn)場施工，使整個基坑開挖過程始終處于安全和受控狀態(tài)，同時選取部分實際監(jiān)測結(jié)果與有限元模擬結(jié)果對比分析。
　　本

3、文研究對后續(xù)地鐵基坑優(yōu)化設(shè)計和西北黃土地區(qū)深基坑樁撐支護結(jié)構(gòu)研究具有重要意義。本文主要研究成果和結(jié)論如下:
　　(1)對世紀大道站基坑樁撐支護結(jié)構(gòu)設(shè)計和降水進行了詳細說明，同時給出了基坑開挖過程中的各工況下支護結(jié)構(gòu)的內(nèi)力與變形值計算結(jié)果及設(shè)計簡圖，成果為后續(xù)其他車站基坑設(shè)計與施工提供理論依據(jù)。
　　(2)本基坑樁撐支護方案的成功實施證明，樁撐圍護結(jié)構(gòu)剛度大、抗彎能力強、變形相對較小，支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性好，故樁撐支護結(jié)構(gòu)可有效限

4、制基坑水平位移。但基坑開挖空間效應(yīng)顯著，陽角和變截面處設(shè)計、施工應(yīng)予以重視?；邮┕み^程中，應(yīng)適時地沿鋼支撐軸向施加預(yù)應(yīng)力，減小無支撐暴露的時間，加快底板澆注，防止因土體流變而產(chǎn)生較大的位移。
　　(3)用接觸單元實現(xiàn)了樁-土之間的相互作用，分析得出了隨著開挖工況的進行，深基坑圍護結(jié)構(gòu)的變形和受力狀態(tài)的變化，計算結(jié)果主要包括開挖引起的樁體變形、周圍土體的沉降、支撐軸力等。將有限元計算值與實際監(jiān)測結(jié)果進行對比，二者比較接近、發(fā)展變化