北京某基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移監(jiān)測(cè)與方案優(yōu)化
本文關(guān)鍵詞:北京某基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移監(jiān)測(cè)與方案優(yōu)化,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:地鐵工程是典型的線性工程,所以地鐵車站基坑具有狹長的特點(diǎn),長寬比往往接近10,甚至更大。所以地鐵基坑與其它建筑基坑相比,在的幾何形制、基坑的支護(hù)形式以及基坑開挖過程中的變形規(guī)律等方面都具有其自身的特點(diǎn)。本文以北京地鐵8號(hào)線大紅門站基坑工程為背景,總結(jié)了地鐵站基坑未來的建設(shè)需求和其特有的形制;通過現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)墻體水平位移,選取合理的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),分析監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),歸納支護(hù)地下連續(xù)墻的變形、受力特征。在監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上,又依據(jù)現(xiàn)有支護(hù)方案提出優(yōu)化方案;并最后建立兩個(gè)方案的數(shù)值模型和相應(yīng)的工程量衡量體系,以驗(yàn)證優(yōu)化方案在安全性方面和工程造價(jià)方案具有的優(yōu)勢(shì)。具體結(jié)論如下:1)地下連續(xù)墻墻體水平位移的變化在整個(gè)開挖過程中可分為三個(gè)階段:階段一,在基坑開挖的初期,墻體偏移表現(xiàn)為整體傾倒的現(xiàn)象;偏移的方向具有先向基坑外側(cè)偏移,再向基坑內(nèi)側(cè)偏移的變化規(guī)律。階段二,當(dāng)開挖深度達(dá)到三分之一之后,受力偏移變形為漏斗形狀;偏移方向?yàn)榛觾?nèi)側(cè)。階段三,當(dāng)開挖深度達(dá)到開挖深度的一半時(shí),受力偏移變形為拋物線形狀;偏移方向?yàn)榛觾?nèi)側(cè)。2)根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),基坑開挖完成后,墻體水平位移曲線呈現(xiàn)拋物線狀,并且墻體水平位移位移曲線都是光滑的;墻體的偏移具有先向基坑內(nèi)側(cè)偏移,再向基坑外偏移,最后再向基坑內(nèi)偏移的變形規(guī)律。所以可以推斷墻體、土體和支護(hù)體體系三者在開挖過程中是相互協(xié)調(diào)的。3)原有支護(hù)方案基坑開挖過程的橫斷面水平位移云圖開始成漏斗狀,開挖到10米以后位移云圖變成了貝殼狀,能夠和墻體水平位移監(jiān)測(cè)曲線發(fā)展的三個(gè)階段的曲線吻合。優(yōu)化支護(hù)方案基坑開挖過程的位移云圖開始成漏斗狀,開挖到10米以后位移云圖變成了蝴蝶狀,數(shù)值計(jì)算結(jié)果能夠和墻體水平位移監(jiān)測(cè)曲線的前兩個(gè)階段的變形規(guī)律吻合。對(duì)比二者,優(yōu)化方案在開挖過程中,具有對(duì)周圍的土體影響小,產(chǎn)生的最大水平位移小的特點(diǎn),基坑變形的中心在地表;相較與現(xiàn)有方案在開挖過程中,具有對(duì)周圍的土體影響大,產(chǎn)生的水平位移大的特點(diǎn),基坑變形的中心不斷向基坑深部發(fā)展,所以驗(yàn)證了優(yōu)化方案更加安全,且受力特征更加合理。4)建立以體積來衡量結(jié)構(gòu)材料,以開挖需要的功來衡量工期的工程量衡量方,對(duì)比兩個(gè)方案。優(yōu)化方案在結(jié)構(gòu)使用材料上可節(jié)省19%,施工使用耗材(施工工期)可節(jié)省17%。
【關(guān)鍵詞】:地鐵基坑 基坑監(jiān)測(cè) 支護(hù)優(yōu)化 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】:中國地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TU753
【目錄】:
- 摘要5-7
- ABSTRACT7-11
- 1 緒論11-17
- 1.1 地鐵基坑發(fā)展概況12-13
- 1.2 地鐵車站基坑基坑研究現(xiàn)狀13-14
- 1.3 本文技術(shù)路線和研究?jī)?nèi)容14-17
- 2 工程概況和特點(diǎn)概述17-21
- 2.1 工程概況18-19
- 2.1.1 位置概況18
- 2.1.2 結(jié)構(gòu)概況18
- 2.1.3 支護(hù)概況18-19
- 2.2 地質(zhì)概況19-20
- 2.2.1 工程地質(zhì)概況19
- 2.2.2 水文地質(zhì)概況19-20
- 2.3 本工程周邊環(huán)境概況20-21
- 3 連續(xù)墻墻體水平位移變形規(guī)律分析21-40
- 3.1 連續(xù)墻墻體水平位移監(jiān)測(cè)22-27
- 3.1.1 監(jiān)測(cè)儀器及參數(shù)22-23
- 3.1.2 監(jiān)測(cè)方法與原理23-26
- 3.1.3 墻體水平位移監(jiān)測(cè)孔布置26-27
- 3.2 連續(xù)墻墻體水平位移監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析27-38
- 3.2.1 整個(gè)開挖過程的變化規(guī)律27-30
- 3.2.2 施工節(jié)點(diǎn)的變化規(guī)律30-32
- 3.2.3 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)曲線擬合32-36
- 3.2.4 擬合曲線反演分析36-38
- 3.3 本章小結(jié)38-40
- 4 支護(hù)方案優(yōu)化40-46
- 4.1 現(xiàn)有支護(hù)方案介紹40-42
- 4.1.1 支撐體系介紹40-41
- 4.1.2 施工工藝介紹41-42
- 4.2 支護(hù)方案優(yōu)化42-46
- 4.2.1 土壓力類型及特點(diǎn)介紹42-44
- 4.2.2 現(xiàn)有支護(hù)方案優(yōu)化44-46
- 5 優(yōu)化方案與原方案對(duì)比46-58
- 5.1 基坑變形對(duì)比46-54
- 5.1.1 FLAC3D軟件簡(jiǎn)介46-47
- 5.1.2 FLAC3D模型建立47-50
- 5.1.3 支護(hù)結(jié)構(gòu)變形對(duì)比50-54
- 5.2 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)工程量對(duì)比54-57
- 5.2.1 工程量衡量方法54-55
- 5.2.2 工程量對(duì)比55-57
- 5.3 本章小結(jié)57-58
- 6 總結(jié)與展望58-61
- 6.1 結(jié)論58-59
- 6.2 展望59-61
- 參考文獻(xiàn)61-65
- 致謝65-66
- 附錄66-88
- 附錄1 工程地質(zhì)描述67-69
- 附錄2 監(jiān)測(cè)孔水平位移監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表69-81
- 附錄3 數(shù)值計(jì)算位移云圖81-88
【相似文獻(xiàn)】
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1 石星照;李明峰;楊e,
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