場(chǎng)地及開挖支護(hù)條件對(duì)臨江豎井變形的規(guī)律研究
發(fā)布時(shí)間:2021-09-16 17:35
隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷深入發(fā)展,城市內(nèi)澇已成為政府亟待解決的關(guān)鍵問題,此外極高的人口密度使得城市雨季合流制地區(qū)的溢流污染日益嚴(yán)重。廣州借鑒國(guó)外發(fā)達(dá)城市,通過建設(shè)深層排水系統(tǒng)來解決水污染及水安全問題,并選擇了東濛涌沿線作為試點(diǎn)。東濠涌試驗(yàn)段周邊場(chǎng)地條件復(fù)雜,給深層隧道排水系統(tǒng)的施工帶來很大的難題。其中某標(biāo)段尾端豎井的開挖深度近43m,距離珠江不到20m,建筑場(chǎng)地地下水豐富,豎井開挖需打穿既有抽水泵站底板,泵站底部存在5m砂層,施工難度極大。原施工方案采取的施工支護(hù)條件較為簡(jiǎn)單,導(dǎo)致開挖初期井內(nèi)滲水及井壁變形嚴(yán)重,若繼續(xù)開挖將導(dǎo)致塌方等工程事故的發(fā)生,甚至?xí)绊懼苓吔ㄖ踩?故在當(dāng)前場(chǎng)地條件下研究豎井變形情況,找出適用于該臨江豎井的施工方案,解決豎井開挖安全問題,并為今后類似臨江豎井施工方案的制定提供參考。本文以東濠涌深層隧道排水系統(tǒng)某標(biāo)段尾端豎井工程為依托,借助MIDAS/GTS有限元軟件建立數(shù)值模型,驗(yàn)證優(yōu)化后開挖方案的支護(hù)效果,并在已有計(jì)算模型的基礎(chǔ)上,對(duì)不同場(chǎng)地及支護(hù)條件下該豎井變形規(guī)律進(jìn)行研究,具體研究?jī)?nèi)容及部分重要結(jié)論如下:(1)借鑒隧道施工措施對(duì)原開挖方案進(jìn)行優(yōu)化,分別建立...
【文章來源】:廣州大學(xué)廣東省
【文章頁數(shù)】:100 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
管棚施工過程
可有效抑制地面沉降,防止隧道坍塌,保證隧道或豎井施工的順利進(jìn)行。圖2-2 為旋噴樁注漿工藝。圖 2-2 旋噴樁注漿工藝Figure 2-2 Grouting technology of rotary jet pile2.1.4 超前預(yù)注漿法超前預(yù)注漿法指的是在地下工程的開挖過程中,通過導(dǎo)管將化學(xué)或水泥漿液注入至溶洞、圍巖裂隙、含松散水層中,漿液在土層(巖層中)歷經(jīng)凝固、硬化階段,最終形成強(qiáng)度較高的加固體的一種超前支護(hù)方法。超前預(yù)注漿法具有減小圍巖變形量、改善破碎圍巖物理力學(xué)性能、增強(qiáng)圍巖承載能力以及防滲止水的優(yōu)點(diǎn)[64]。從施工層面出發(fā),超前預(yù)注漿法可減小隧道變形,避免隧道涌水涌砂及坍塌,降低構(gòu)件失效的可能性。目前地下工程超前預(yù)注漿加固理論主要包括滲透注漿、填充注漿、擠密注漿及劈裂注漿理論等 4 種。(1)滲透注漿理論
圖 2-3 圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形形態(tài)Figure 2-3 Deformation form of enclosure structure在淺基坑的開挖過程中,柔性或者剛性的支護(hù)結(jié)構(gòu)均表現(xiàn)出懸臂式位移形式,并呈“上大下小”形式。在深基坑開挖過程中隨著開挖深度的不斷增大,剛性圍護(hù)結(jié)構(gòu)仍表現(xiàn)為懸臂式的變形形式,而柔性圍護(hù)結(jié)構(gòu)因支撐限制住上部的位移,所以最大位移向下移動(dòng)了一定距離,呈拋物線的變形形式(兩端小中間大)。對(duì)于深基坑中的多支撐情況,則表現(xiàn)出懸臂變形與拋物線變形模式的組合模式(中間小兩邊大);拥拈_挖使得圍護(hù)結(jié)構(gòu)兩邊土體對(duì)墻體施加的壓力不均勻,使得圍護(hù)墻體發(fā)生變形。在基坑內(nèi)部,坑底水平應(yīng)力不斷增大因圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形引起,土體豎向剪應(yīng)力也因此增大導(dǎo)致基坑底部的隆起;在基坑外部,圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形使得坑外土體向坑內(nèi)發(fā)生移動(dòng),導(dǎo)致坑外土體發(fā)生沉降[66]。2.2.2 地表沉降形式及機(jī)理通過大量工程案例證明,坑外地表沉降主要由凹槽型沉降與三角形沉降等 2 種變形形式組成。當(dāng)基坑采用懸臂式圍護(hù)結(jié)構(gòu)且墻體變形較大時(shí),坑外地表呈三角形沉降形式,
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]復(fù)雜地基心墻堆石壩三維建模及滲流特性分析[J]. 黃青富,雷紅軍,程凱. 地下空間與工程學(xué)報(bào). 2017(S2)
[2]樁錨支護(hù)深基坑開挖引起緊鄰建筑物變形特征分析[J]. 李鋼,黃波. 施工技術(shù). 2017(13)
[3]廣州市東濠涌深層排水隧道工程前期研究[J]. 王廣華,李文濤,陳貽龍,周建華,陳彥,李昀濤. 中國(guó)給水排水. 2016(22)
[4]軟土狹長(zhǎng)深基坑抗隆起破壞模式試驗(yàn)研究[J]. 張飛,李鏡培,孫長(zhǎng)安,沈廣軍,李飛. 巖土力學(xué). 2016(10)
[5]隧道下穿既有地鐵車站施工結(jié)構(gòu)沉降控制案例研究[J]. 張旭,張成平,韓凱航,王劍晨. 巖土工程學(xué)報(bào). 2017(04)
[6]廣州城市內(nèi)澇原因分析與對(duì)策研究[J]. 萬榆,黃岳文,彭曉春. 廣東水利水電. 2016(03)
[7]基坑開挖引起緊鄰建筑物沉降的簡(jiǎn)化計(jì)算方法[J]. 范凡,陳錦劍,章紅兵,王建華. 巖土工程學(xué)報(bào). 2015(S2)
[8]超前支護(hù)對(duì)軟巖隧道空間變形的影響分析[J]. 洪開榮,楊朝帥,李建華. 地下空間與工程學(xué)報(bào). 2014(02)
[9]深基坑開挖引起的周邊土體沉降分析方法探討[J]. 傅勇,張全勝,高廣運(yùn). 地下空間與工程學(xué)報(bào). 2013(S2)
[10]砂卵石地層圓形深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)土壓力[J]. 張家國(guó),肖世國(guó),鄒力,吳興序,涂文博. 土木建筑與環(huán)境工程. 2013(04)
博士論文
[1]成都地鐵深基坑工程變形控制研究[D]. 王衛(wèi).成都理工大學(xué) 2011
[2]武漢地鐵車站深基坑變形特性分析[D]. 楊慶年.華中科技大學(xué) 2010
碩士論文
[1]城市暴雨內(nèi)澇的影響因素與減緩研究[D]. 王叢笑.上海師范大學(xué) 2017
[2]地鐵車站基坑施工地表沉降影響因素分析[D]. 琚冬.安徽建筑大學(xué) 2016
[3]軟弱圍巖隧道管棚預(yù)支護(hù)模型試驗(yàn)及受力狀態(tài)研究[D]. 蒙蛟.北京交通大學(xué) 2015
[4]廣州市越秀區(qū)內(nèi)澇治理研究[D]. 張志堅(jiān).華南理工大學(xué) 2015
[5]考慮土體變形和滲流非線性的一維固結(jié)分析[D]. 孫琮涵.湖南大學(xué) 2015
[6]成都地區(qū)排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)土壓力研究[D]. 劉攀.西南交通大學(xué) 2014
[7]地鐵深基坑墻后地表沉降規(guī)律研究[D]. 孫世坤.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2012
[8]成都地鐵車站基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)受力變形研究[D]. 溫兆東.西南交通大學(xué) 2009
[9]止水帷幕對(duì)基坑滲流場(chǎng)影響分析[D]. 任紅濤.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2006
[10]軟土基坑變形估算及其影響因素研究[D]. 簡(jiǎn)艷春.河海大學(xué) 2001
本文編號(hào):3396997
【文章來源】:廣州大學(xué)廣東省
【文章頁數(shù)】:100 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
管棚施工過程
可有效抑制地面沉降,防止隧道坍塌,保證隧道或豎井施工的順利進(jìn)行。圖2-2 為旋噴樁注漿工藝。圖 2-2 旋噴樁注漿工藝Figure 2-2 Grouting technology of rotary jet pile2.1.4 超前預(yù)注漿法超前預(yù)注漿法指的是在地下工程的開挖過程中,通過導(dǎo)管將化學(xué)或水泥漿液注入至溶洞、圍巖裂隙、含松散水層中,漿液在土層(巖層中)歷經(jīng)凝固、硬化階段,最終形成強(qiáng)度較高的加固體的一種超前支護(hù)方法。超前預(yù)注漿法具有減小圍巖變形量、改善破碎圍巖物理力學(xué)性能、增強(qiáng)圍巖承載能力以及防滲止水的優(yōu)點(diǎn)[64]。從施工層面出發(fā),超前預(yù)注漿法可減小隧道變形,避免隧道涌水涌砂及坍塌,降低構(gòu)件失效的可能性。目前地下工程超前預(yù)注漿加固理論主要包括滲透注漿、填充注漿、擠密注漿及劈裂注漿理論等 4 種。(1)滲透注漿理論
圖 2-3 圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形形態(tài)Figure 2-3 Deformation form of enclosure structure在淺基坑的開挖過程中,柔性或者剛性的支護(hù)結(jié)構(gòu)均表現(xiàn)出懸臂式位移形式,并呈“上大下小”形式。在深基坑開挖過程中隨著開挖深度的不斷增大,剛性圍護(hù)結(jié)構(gòu)仍表現(xiàn)為懸臂式的變形形式,而柔性圍護(hù)結(jié)構(gòu)因支撐限制住上部的位移,所以最大位移向下移動(dòng)了一定距離,呈拋物線的變形形式(兩端小中間大)。對(duì)于深基坑中的多支撐情況,則表現(xiàn)出懸臂變形與拋物線變形模式的組合模式(中間小兩邊大);拥拈_挖使得圍護(hù)結(jié)構(gòu)兩邊土體對(duì)墻體施加的壓力不均勻,使得圍護(hù)墻體發(fā)生變形。在基坑內(nèi)部,坑底水平應(yīng)力不斷增大因圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形引起,土體豎向剪應(yīng)力也因此增大導(dǎo)致基坑底部的隆起;在基坑外部,圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形使得坑外土體向坑內(nèi)發(fā)生移動(dòng),導(dǎo)致坑外土體發(fā)生沉降[66]。2.2.2 地表沉降形式及機(jī)理通過大量工程案例證明,坑外地表沉降主要由凹槽型沉降與三角形沉降等 2 種變形形式組成。當(dāng)基坑采用懸臂式圍護(hù)結(jié)構(gòu)且墻體變形較大時(shí),坑外地表呈三角形沉降形式,
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]復(fù)雜地基心墻堆石壩三維建模及滲流特性分析[J]. 黃青富,雷紅軍,程凱. 地下空間與工程學(xué)報(bào). 2017(S2)
[2]樁錨支護(hù)深基坑開挖引起緊鄰建筑物變形特征分析[J]. 李鋼,黃波. 施工技術(shù). 2017(13)
[3]廣州市東濠涌深層排水隧道工程前期研究[J]. 王廣華,李文濤,陳貽龍,周建華,陳彥,李昀濤. 中國(guó)給水排水. 2016(22)
[4]軟土狹長(zhǎng)深基坑抗隆起破壞模式試驗(yàn)研究[J]. 張飛,李鏡培,孫長(zhǎng)安,沈廣軍,李飛. 巖土力學(xué). 2016(10)
[5]隧道下穿既有地鐵車站施工結(jié)構(gòu)沉降控制案例研究[J]. 張旭,張成平,韓凱航,王劍晨. 巖土工程學(xué)報(bào). 2017(04)
[6]廣州城市內(nèi)澇原因分析與對(duì)策研究[J]. 萬榆,黃岳文,彭曉春. 廣東水利水電. 2016(03)
[7]基坑開挖引起緊鄰建筑物沉降的簡(jiǎn)化計(jì)算方法[J]. 范凡,陳錦劍,章紅兵,王建華. 巖土工程學(xué)報(bào). 2015(S2)
[8]超前支護(hù)對(duì)軟巖隧道空間變形的影響分析[J]. 洪開榮,楊朝帥,李建華. 地下空間與工程學(xué)報(bào). 2014(02)
[9]深基坑開挖引起的周邊土體沉降分析方法探討[J]. 傅勇,張全勝,高廣運(yùn). 地下空間與工程學(xué)報(bào). 2013(S2)
[10]砂卵石地層圓形深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)土壓力[J]. 張家國(guó),肖世國(guó),鄒力,吳興序,涂文博. 土木建筑與環(huán)境工程. 2013(04)
博士論文
[1]成都地鐵深基坑工程變形控制研究[D]. 王衛(wèi).成都理工大學(xué) 2011
[2]武漢地鐵車站深基坑變形特性分析[D]. 楊慶年.華中科技大學(xué) 2010
碩士論文
[1]城市暴雨內(nèi)澇的影響因素與減緩研究[D]. 王叢笑.上海師范大學(xué) 2017
[2]地鐵車站基坑施工地表沉降影響因素分析[D]. 琚冬.安徽建筑大學(xué) 2016
[3]軟弱圍巖隧道管棚預(yù)支護(hù)模型試驗(yàn)及受力狀態(tài)研究[D]. 蒙蛟.北京交通大學(xué) 2015
[4]廣州市越秀區(qū)內(nèi)澇治理研究[D]. 張志堅(jiān).華南理工大學(xué) 2015
[5]考慮土體變形和滲流非線性的一維固結(jié)分析[D]. 孫琮涵.湖南大學(xué) 2015
[6]成都地區(qū)排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)土壓力研究[D]. 劉攀.西南交通大學(xué) 2014
[7]地鐵深基坑墻后地表沉降規(guī)律研究[D]. 孫世坤.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2012
[8]成都地鐵車站基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)受力變形研究[D]. 溫兆東.西南交通大學(xué) 2009
[9]止水帷幕對(duì)基坑滲流場(chǎng)影響分析[D]. 任紅濤.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2006
[10]軟土基坑變形估算及其影響因素研究[D]. 簡(jiǎn)艷春.河海大學(xué) 2001
本文編號(hào):3396997
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