地铁深基坑施工安全控制动态指标体系研究

论文摘要

地铁车站深基坑工程的安全指标体系研究是地铁建设中的关键课题之一,预警值的确定对于深基坑的变形控制具有重大价值。本文以东南沿海某城市12个地铁车站深基坑为研究背景,对预警值进行研究,并应用于与其地质相类似的福州地区,指导福州地铁的信息化施工。论文主要进行以下几个方面研究：(1)总结了基坑变形的性状,分析了基坑变形的影响因素和基坑变形的计算方法,介绍了基坑围护结构与周边环境的破坏机理和安全性的评判标准。(2)基坑安全指标体系中包含主要评判指标与次要评判指标,而判别基坑安全状态最主要的特征参数就是围护结构的水平变形。本文对围护结构测斜的设计预警值进行分析,并搜集了不同地区、行业对围护结构侧移预警值的规定进行对比分析。通过对东南沿海某市的12个地铁车站基坑的测斜值进行统计分析,得出在95%安全保证率下的预警指标,并对设计预警值与实侧值的关系进行探讨。(3)通对工程类比,将该市的统计结果用于指导福州地铁1号线的施工。通过有限元软件ABAQUS对福州地铁1号线某站深基坑进行数值模拟,进行变形分析。通过强度折减法来分析该基坑的强度储备。(4)因地铁车站深基坑失事的样本较少,无法对围护结构的历史最大侧斜(警戒值)进行统计分析,因此通过数值模拟,通过对土体进行强度折减,模拟基坑周边环境破坏时,基坑围护结构的最大侧斜值,来对警戒值进行初步探讨。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 引言
• 1.1.2 基坑工程特点及问题
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 基坑预警值研究现状及存在的问题
• 1.2.2 基坑工程数值模拟研究现状
• 1.3 本文研究内容
• 第二章 深基坑变形规律与破坏机理研究
• 2.1 基坑变形现象
• 2.1.1 围护墙体变形
• 2.1.2 坑底隆起变形
• 2.1.3 墙后地表沉降
• 2.2 基坑变形机理
• 2.3 基坑变形的影响因素
• 2.3.1 工程地质、水文地质条件
• 2.3.2 围护结构
• 2.3.3 土体加固
• 2.3.4 施工方法
• 2.3.5 超挖
• 2.4 深基坑变形计算
• 2.4.1 围护结构水平位移
• 2.4.2 坑底隆起
• 2.4.3 支护结构后地表的沉降变形
• 2.5 基坑围护结构的破坏机理与监测曲线分析
• 2.5.1 基坑围护墙体破坏机理
• 2.5.2 围护墙体的监测数据曲线分析
• 2.6 地铁工程周边环境安全性评判
• 2.6.1 建筑物安全评判方法研究
• 2.6.2 管线安全评判方法研究
• 2.7 本章小结
• 第三章 地铁车站深基坑预警值统计分析
• 3.1 概述
• 3.2 安全控制指标体系研究内容
• 3.3 围护结构水平变形的设计预警值
• 3.4 地方规范的围护结构水平变形预警值
• 3.4.1 基坑等级的划分
• 3.4.2 规范对围护结构侧移预警值的规定
• 3.5 基于实测数据的安全警戒值的分析
• 3.5.1 数据筛选与采样
• 3.5.2 历史最大累积变形的数据分析
• 3.6 本章小结
• 第四章 基于ABAQUS的深基坑工程指标体系研究
• 4.1 ABAQUS在基坑工程中的应用
• 4.1.1 ABAQUS分析思路
• 4.1.2 基于ABAQUS的岩土工程本构模型
• 4.1.3 基坑工程开挖的模拟
• 4.2 基于修正剑桥模型的工程实例分析
• 4.2.1 模型基本假定
• 4.2.2 建立模型
• 4.2.3 数值模拟结果分析
• 4.3 基于有限元强度折减法的基坑警戒值模拟分析
• 4.3.1 强度折减法原理
• 4.3.2 基坑破坏失稳的评价标准
• 4.3.3 强度折减法在ABAQUS中的实现
• 4.3.4 不考虑周边环境的基坑警戒值研究
• 4.3.5 考虑周边环境的基坑警戒值研究
• 4.4 本章小结
• 结论和展望
• 致谢
• 个人简历
• 在读期间发表的学术论文
• 参考文献