地铁车站深基坑钢管内支撑工作性能研究

论文摘要

随着城市建设的飞速发展,我国各大城市纷纷掀起地铁建设的热潮,大量的地铁车站深基坑工程也随之出现。钻孔灌注桩加钢管内支撑的联合支护形式作为一种经济有效的基坑支护方式得到了广泛的应用,而钢管内支撑体系是桩—撑式支护结构的关键组成部分,其设计的合理性和工作状态直接影响基坑工程的安全。以郑州市轨道交通1号线凯旋路站基坑工程为背景,分析钢管内支撑轴力受温度影响的规律和钢支撑的装卸过程对相邻支撑的影响,主要结论如下：（1）通过现场试验分析了轴力计空载和负载状态下轴力受温度影响的变化规律,并建立了两种状态下轴力受温度影响量之间的转换关系。（2）随着钢支撑上表面中点处温度升高,第一道支撑轴力增加量为17kN/℃,且第一道支撑受温度影响大于第二道和第三道支撑。（3）剔除温度因素对钢支撑轴力的影响量后钢支撑轴力变化规律表现为基坑开挖和钢支撑拆卸时相邻支撑轴力增大,钢支撑安装时相邻支撑轴力减小,而未安装和未拆卸支撑时各道支撑轴力变化均相对稳定。（4）剔除温度因素的影响后钢支撑预应力损失率一般为首次施加预应力的10%～50%,且预应力较大的支撑损失率也相对较大。（5）通过现场试验和理论模型计算分析了钢支撑装卸过程支撑轴力影响范围,两者具有相似性。当采用简化模型计算第一道支撑之间的相互影响量时应乘以0.3-0.5的折减系数,计算第一道支撑和第二道支撑之间相互影响量时应乘以0-0.8的折减系数。（6）由于预应力的损失,钢支撑拆卸时对相邻支撑的影响量小于安装时的影响量。安装和拆卸钢支撑时轴力相互影响范围和影响大小取决于支护结构刚度、尺寸以及钢支撑预应力。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 1 绪论
• 1.1 城市地铁发展概况
• 1.2 地铁车站基坑支护结构研究现状
• 1.2.1 桩-撑式支护体系
• 1.2.2 钢管内支撑体系研究现状
• 1.2.3 存在问题
• 1.3 本文工作
• 2 地铁车站基坑钢管支撑体系工作机理
• 2.1 体系组成及特点
• 2.2 材料选择
• 2.3 体系布置
• 2.4 节点构造
• 2.5 安装与拆除
• 2.6 破坏模式
• 2.7 本章小结
• 3 钢管内支撑轴力的温度效应研究
• 3.1 实证工程支撑轴力监测
• 3.1.1 工程概况
• 3.1.2 测点布设
• 3.1.3 测量方法
• 3.1.4 设计轴力
• 3.1.5 监测原始成果
• 3.2 温度对支撑轴力的影响
• 3.2.1 温度对轴力计的影响
• 3.2.2 温度对支撑轴力的影响
• 3.2.3 支撑轴力变化规律
• 3.3 预应力损失
• 3.4 本章小结
• 4 钢管内支撑装卸过程相互影响研究
• 4.1 支撑安装过程的相互影响
• 4.1.1 安装第一道支撑
• 4.1.2 安装第二道支撑
• 4.1.3 安装第三道支撑
• 4.1.4 支撑安装过程相互影响规律
• 4.2 支撑拆卸过程相互影响
• 4.3 理论模型分析
• 4.3.1 基本假定
• 4.3.2 基本计算模型
• 4.3.3 安装第一道支撑
• 4.3.4 安装第二道支撑
• 4.3.5 安装第三道支撑
• 4.3.6 模型分析结论
• 4.4 本章小结
• 5 结论与展望
• 5.1 主要结论
• 5.2 展望和建议
• 参考文献
• 致谢