成都地铁2号线站东广场站基坑监测及位移反分析

论文摘要

对明挖地铁车站的施工来说,深基坑往往是其中的关键问题。由于基坑工程本身的复杂性,施工监测对确保基坑施工及周围环境的安全是必不可少的。本论文的研究对象为成都地铁2号线站东广场站的东、西侧基坑,具有地质条件较差（含膨胀土）,开挖深度大（23m）,支护形式较为复杂（排桩+4道钢管支撑）的特点,施工监测显得尤其重要。作者对成都地铁二号线站东广场站的深基坑进行了施工监测,对监测结果进行了整理分析,应用ABAQUS有限元软件对基坑的施工过程进行了数值模拟,探索了由基坑支护排桩的桩身水平位移实测数据反演桩身弯矩的计算方法,并得到以下结论：（1）该基坑的各主要监测结果均未超过监测报警值,故基坑是安全的。（2）在基坑开挖的开始阶段,由于经常未能及时安装第一道支撑,使得桩体处于无支撑的悬臂状态,桩身水平位移一般呈桩顶大、随深度增加逐渐减小的形状。随着基坑的开挖,桩身的水平位移曲线呈“弓形”,即最大位移一般出现在基坑中部,坑底以下列明显的反弯点。支护桩的最大钢筋应力约为设计强度的53%,偏于保守。（3）基坑开挖的三维有限元计算结果与实测结果基本相符,说明本论文的有限元计算模型及计算方法是合理可行的。（4）随着基坑的开挖深度增加,桩身弯矩也在逐渐增大,且最大弯矩出现的位置也逐渐下移,拆除第4道支撑是基坑开挖施工的最不利工况。通常在各道内支撑作用位置处,桩的弯矩曲线发生明显变化,说明支撑对减小桩身弯矩有显著作用。（5）由桩身水平位移量测结果反演得到的桩身弯矩的分布形式与实测结果基本相符,最大值也较为接近,初步验证了本文反演分析方法的可行性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 基坑工程的研究现状
• 1.2.1 基坑监测
• 1.2.2 反分析方法
• 1.3 本论文的研究内容及方法
• 第2章 成都地铁2号线站东广场站深基坑监测
• 2.1 工程概况
• 2.1.1 工程简介
• 2.1.2 工程地质条件
• 2.1.3 水文地质条件
• 2.1.4 基坑围护结构体系
• 2.2 站东广场站东、西侧深基坑监测方案
• 2.2.1 设计原则
• 2.2.2 监测目的
• 2.2.3 监测内容
• 2.2.4 测点布置及量测方法
• 2.2.5 监测频率
• 2.3 监测结果及分析
• 2.3.1 桩顶水平位移
• 2.3.2 桩身水平位移
• 2.3.3 基坑外侧土体水平位移
• 2.3.4 桩身钢筋应力及弯矩
• 2.3.5 钢支撑抽力
• 2.3.6 桩后土压力
• 2.4 本章小结
• 第3章 站东广场站基坑开挖过程的数值模拟
• 3.1 ABAQUS有限元软件简介
• 3.1.1 土体本构模型
• 3.1.2 桩土接触模拟
• 3.1.3 基坑开挖过程模拟
• 3.2 基坑开挖过程计算模型的建立
• 3.2.1 基本假定
• 3.2.2 计算模型
• 3.2.3 材料参数的选取
• 3.2.4 支护桩与土体间的接触模拟
• 3.2.5 计算工况
• 3.3 计算结果及分析
• 3.3.1 桩身水平位移
• 3.3.2 桩身弯矩
• 3.3.3 钢支撑轴力
• 3.3.4 桩后土压力
• 3.4 本章小结
• 第4章 基坑排桩支护结构桩身弯矩的反演计算
• 4.1 概述
• 4.2 桩身弯矩反演分析的实现
• 4.3 工程实例
• 4.3.1 计算模型
• 4.3.2 反演结果
• 4.4 本章小结
• 结论与展望
• 结论
• 展望
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果
• 参考文献