基于桩土共同作用型钢支柱盖挖逆作法关键工艺研究

论文摘要

在我国城市化的进程中，扩大城市空间与土地资源日益短缺的矛盾越来越突出，成为制约我国城市发展的瓶颈，因此，我国的城市建设也逐渐走向了国外城市发展的模式，向着高空和地下发展，开发各种用途的地下空间，如地下商场、地下停车场、地下仓库等，使得基坑的开挖深度也在不断加大。在此过程中，由于盖挖法和逆作法在深基坑的开挖过程中能很好的解决基坑变形、周围地面和邻近建筑竖向沉降和水平位移以及减少工程施工工期，更是得到了较快的发展，并且在此基础上形成了多种兼具二者优点的地下结构施工技术，如型钢支柱盖挖逆作法。由于国内外对于型钢支柱盖挖逆作法的研究还不成熟，大多依靠工程经验，以至于在应用的过程中发生基坑工程事故，造成巨大的经济损失和不良的社会影响。本文依托实际工程，对型钢支柱盖挖逆作法的施工过程进行了系统的研究：首先，在盖挖法和逆作法的基础上，介绍了型钢支柱盖挖逆作法的施工原理；并且结合工程概况和地质条件，总结出在应用型钢支柱盖挖逆作法的过程中所面临的施工难点。其次，在分析建筑结构、基础和地基的共同作用的基础上，总结出影响型钢支柱盖挖逆作法中共同作用的因素，推导出计算型钢支柱盖挖逆作法中共同作用的计算公式，并且结合实际，确定考虑共同作用的计算方法。再次，依托实际工程，进行考虑共同作用的计算，解决利用型钢支柱盖挖逆作法时，土方开挖的空间尺寸、开挖顺序以及临时支撑的设置问题。最后，根据理论分析计算和工程实践经验，总结出了型钢支柱盖挖逆作法的关键技术，包括型钢桩的设计和施工工艺、支护和止水帷幕的设计、墙体混凝土的施工工艺等。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 选题的背景和意义
• 1.2 盖挖法国内外的发展与应用现状
• 1.3 盖挖法施工的原理与分类
• 1.4 研究的主要内容
• 1.5 小结
• 第2章 工程实例
• 2.1 工程概况
• 2.2 工程地质概况
• 2.3 施工难点
• 2.4 小结
• 第3章 型钢支柱盖挖逆作法共同作用的机理
• 3.1 共同作用的非线性分析
• 3.1.1 土体的非线性关系
• 3.1.2 土体与结构接触状态的非线性关系
• 3.2 影响共同作用的因素
• 3.3 型钢支柱盖挖逆作法中的共同作用
• 3.4 共同作用的分析方法
• 3.5 小结
• 第4章 书院路工程中基于桩土共同作用的计算
• 4.1 计算模型的建立
• 4.2 计算分析过程中的假定
• 4.3 基于桩土共同作用每步开挖尺寸的确定
• 4.4 基于桩土共同作用土方开挖顺序的确定
• 4.4.1 土方的开挖顺序
• 4.4.2 开挖顺序对结构的影响
• 4.4.3 开挖顺序对土体的影响
• 4.4.4 开挖顺序对型钢支柱的影响
• 4.4.5 土方开挖顺序的确定
• 4.5 小结
• 第5章 型钢支柱盖挖逆作法施工关键技术
• 5.1 型钢支柱盖挖逆作法的工艺流程
• 5.2 型钢桩的设计和施工工艺
• 5.2.1 型钢桩的设计
• 5.2.2 型钢桩的施工工艺
• 5.3 支护和止水帷幕的设计
• 5.3.1 支护布置与设计
• 5.3.2 止水帷幕设计
• 5.4 土方开挖和临时支撑
• 5.4.1 土方开挖
• 5.4.2 临时支撑
• 5.5 降水
• 5.6 墙体混凝土施工
• 5.6.1 边墙内侧模板施工
• 5.6.2 混凝土及刹肩处理
• 5.7 小结
• 第6章 结论及展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 附录Ⅰ 开挖对结构影响 ANSYS 模拟结果数据汇总表
• 附录Ⅱ 开挖对土体影响 ANSYS 模拟结果汇总表
• 附录Ⅲ 开挖对型钢支柱影响 ANSYS 模拟结果汇总表
• 附录Ⅳ 施工现场监测位移数据
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研工作
• 致谢