深基坑与近邻轻轨高架桥基础相互影响研究

论文摘要

随着城市建设和城市轨道交通不断地发展,在既有轻轨旁边开挖基坑的情况越来越多。本文依托邻近轻轨高架桥的老浦片基坑工程,将基坑支护结构、轻轨高架承台及其下部桩基和土体作为一个整体,利用Midas/GTS有限元软件模拟开挖过程中基坑及其周围环境的变形规律,研究深基坑开挖与邻近轻轨高架桥基础之间的相互影响。对老浦片基坑变形规律进行研究,得出随着分步开挖后基坑深度逐渐增加,地下连续墙的水平侧移变形越来越大,最大水平位移点的位置不断下降。地下连续墙墙身侧移曲线为两端小,中间大的抛物线形状。基坑开挖释放了土体侧向约束,基坑周围地表沉降变形随基坑开挖越来越大,但最大地表沉降点的位置基本没有变化。最大沉降位置主要由周围建筑物等地面超载的位置决定。土体力学性质对地表沉降变形量有重要影响,支护结构则对周围地表沉降发展有很好的抑制作用。对深基坑开挖对邻近轻轨高架桥桩的影响进行了研究,提出基坑开挖对邻近高架桥承台水平位移产生的的影响大于沉降,桩基础很好地限制了承台及上部结构的变形的结论。对邻近桥桩对周围地层变形的作用规律进行了研究,提出邻近桥桩能很好的限制其周围有限范围内土体的沉降变形,但当桥桩距基坑太近时,则不利于控制基坑变形,反而会增加墙后土体沉降变形和地下连续墙侧移变形,危害基坑安全。本文在合理模拟基坑开挖基础上得出的深基坑与邻近桥桩相互影响的结论,可为实际工程提供理论参考。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景及选题依据
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 综述
• 1.2.2 基坑开挖变形
• 1.2.3 基坑开挖对周围环境影响
• 1.2.4 基坑支护结构
• 1.3 主要研究内容
• 1.4 技术路线
• 第2章 老浦片深基坑工程概况
• 2.1 老浦片商业及住宅项目概况
• 2.2 场地岩土工程及环境条件
• 2.2.1 基坑周边环境及近邻轻轨桥墩概况
• 2.2.2 工程地质条件
• 2.2.3 水文地质条件
• 2.3 基坑支护方案
• 2.4 基坑施工开挖工序
• 2.5 本章小结
• 第3章 基坑开挖变形机理和现象
• 3.1 基坑变形机理
• 3.2 支护结构变形
• 3.3 基坑底部隆起
• 3.4 地表变形
• 3.4.1 地表变形现象
• 3.4.2 地表沉降的相关因素
• 3.4.3 地表沉降的计算方法
• 3.5 本章小结
• 第4章 老浦片基坑开挖数值模拟
• 4.1 概述
• 4.2 数值分析理论依据
• 4.2.1 有限元软件Midas/GTS简介
• 4.2.2 本构模型的选择
• 4.2.3 接触模型
• 4.3 模型的建立
• 4.3.1 基本假定
• 4.3.2 计算模型
• 4.3.3 模型参数
• 4.3.4 模拟工况
• 4.4 模拟结果
• 4.5 理正软件计算结果及讨论
• 4.5.1 理正基坑软件简介
• 4.5.2 计算结果及讨论
• 4.6 本章小结
• 第5章 深基坑与近邻轻轨高架桥基础的相互影响
• 5.1 地下连续墙水平位移
• 5.2 周围地表沉降
• 5.3 基坑开挖与邻近轻轨高架基础之间的相互影响
• 5.3.1 基坑开挖对高架桥承台的影响
• 5.3.2 基坑开挖对高架桥桩的影响
• 5.3.3 轻轨高架桥桩对基坑变形的影响
• 5.4 地下连续墙刚度对基坑变形的影响
• 5.5 本章小结
• 结论与展望
• 致谢
• 参考文献