地铁隧道深基坑支护体系及开挖方案研究

论文摘要

摘要：地铁隧道深基坑开挖工程是地铁建设中一个重要课题,开展深基坑围护结构现场监测及其优化研究具有重要的工程应用价值。本文以北京地铁15号线3标香江北路站出入段线隧道深基坑工程为依托,采用理论分析和现场监测相结合的方法,对地铁隧道深基坑的变形机理进行了分析,通过分析监测数据,得到了深基坑围护结构中围护桩的变形规律,并利用MIDAS/GTS软件建立三维数值模型,模拟基坑开挖过程,模拟结果与现场监测结果基本一致。通过建立三维数值模型,分析了基坑稳定性的影响因数,并在此基础上进行结构优化设计,另一方面,根据现场实测围护桩变形数据对围护桩的配筋进行优化设计研究,通过优化研究对围护桩进行重新配筋,降低工程造价。在深基坑开挖时,由于地层参数的不确定性和复杂性以及建立地层本构模型时的种种简化,土层与各种支护结构的实际变形特征与设计阶段的理论变形特征往往有较大差距。鉴于此,本文把MIDAS/GTS三维数值模拟程序和北京市地铁香江北路站出入段线深基坑工程中的现场实际监测数据结合起来,通过不断修正所建模型,使所建模型符合开挖时的实际情况。同时,利用最终调整后的三维模型,分别模拟计算得出该深基坑工程在采用其它三种不同开挖方法时的各监测桩体水平变形,以此作为今后北京地区深基坑工程开挖施工的理论借鉴依据。

论文目录

• 致谢
• 中文摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 问题的提出及研究意义
• 1.2 深基坑工程现状
• 1.2.1 我国深基坑工程的特点
• 1.2.2 深基坑工程研究现状
• 1.2.3 深基坑变形规律现场监测研究现状
• 1.2.4 基坑工程研究发展趋势
• 1.3 研究内容
• 1.4 研究思路
• 2 某深基坑围护结构实际变形分析
• 2.1 工程概况
• 2.1.1 工程地理位置及规模
• 2.1.2 工程周边环境
• 2.1.3 工程地质及水文地质
• 2.1.4 支护方案
• 2.2 基坑围护结构实际变形分析
• 2.2.1 基坑围护桩测点布置
• 2.2.2 基坑围护桩测斜数据分析
• 2.3 小结
• 3 基坑围护结构三维数值模拟分析
• 3.1 引言
• 3.2 基坑围护结构三维数值模拟
• 3.2.1 MIDAS/GTS软件概述
• 3.2.2 深基坑围护结构开挖支护的模拟
• 3.2.3 深基坑三维数值模型概述
• 3.2.4 深基坑围护结构模型模拟及开挖结果分析
• 4 深基坑围护结构稳定性影响因素及结构优化设计
• 4.1 钢支撑间距对基坑稳定性的影响
• 4.2 围护桩入土深度对基坑稳定性的影响
• 4.2.1 嵌固深度理论分析
• 4.2.2 嵌入深度模拟分析
• 4.2.3 结论
• 4.3 桩体直径、间距对基坑稳定性的影响
• 4.3.1 排桩支护理论基础
• 4.3.2 桩径及桩间距模拟分析
• 4.4 围护桩配筋优化设计
• 4.4.1 围护桩水平变形监测数据曲线拟合
• 5 基坑开挖方案优化
• 5.1 引言
• 5.2 基坑支护工程安全等级和允许位移量
• 5.3 地铁香江北路站出入段线隧道深基坑开挖方案模拟分析
• 5.3.1 地铁香江北路站出入段线隧道深基坑在理想工况下的开挖模拟
• 5.3.2 地铁香江北路出入段线隧道深基坑超挖的开挖模拟
• 5.3.3 改变开挖纵向分段长度时地铁香江北路出入段线隧道深基坑的开挖模拟
• 5.4 基坑优化结果稳定性验证
• 6 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 附录A
• 附录B
• 附录C
• 附录D
• 作者简历
• 学位论文数据集