合肥地鐵4號線創(chuàng)新大道站深基坑支護結構受力特性及其優(yōu)化
發(fā)布時間：2021-01-02 02:45
隨著社會經濟的快速發(fā)展,城市地下軌道交通發(fā)展迅速,很多二線城市甚至三線城市都開始地下軌道交通的建設,而地鐵車站建設的深基坑經常位于城市繁華地帶,周圍建筑物多,地下管網(wǎng)分布復雜,路面交通流量大,這種情況下的深基坑支護設計難度較大,為了控制基坑開挖施工對周圍環(huán)境影響降到最低,有些深基坑的支護結構設計存在部分偏保守的情況。現(xiàn)如今深基坑支護結構的設計理論越發(fā)成熟,既要保證安全又要經濟環(huán)保,因此在原基坑支護方案基礎上進行優(yōu)化設計,確保車站深基坑工程安全穩(wěn)定的同時又爭取縮短工期提高經濟效益具有十分重要的工程價值。本文以合肥地鐵4號線創(chuàng)新大道站車站深基坑工程為研究背景,按照工程概況提供的地質和支護方案資料,利用有限元Midas數(shù)值模擬軟件動態(tài)模擬深基坑開挖過程,對比現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù),研究分析基坑開挖的支護結構受力變形和地表沉降,具體研究內容:（1）依據(jù)相關基坑支護設計規(guī)范以及合肥4號線創(chuàng)新大道站深基坑的支護設計方案,利用理正深基坑電算軟件對創(chuàng)新大道站深基坑的標準段和端頭井段分別進行設計驗算,得出現(xiàn)有支護方案滿足要求。（2）利用Midas/GTS有限元數(shù)值軟件建立三維仿真動態(tài)模擬,模擬結果表明創(chuàng)新大道站端...
【文章來源】：安徽建筑大學安徽省
【文章頁數(shù)】：88 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
基坑地表沉降形態(tài)示意圖
也成為了眾多學者研究的熱點問題。般而言，基坑會發(fā)生失穩(wěn)現(xiàn)象，都是由于底部產生巨大的隆起。所以如免基坑對周圍環(huán)境的影響，最主要的方法就是能夠在施工時將隆起值很在限值之下。基坑的隆起值的限值不僅與基坑的保護等級有關還與周圍一定的聯(lián)系，因此，在考慮基坑變形控制時，基坑底部土體隆起值是不一個影響因素。 坑底土體的隆起原因主要分為兩大類：一是隨著基坑挖，坑內土體豎向應力等到釋放，破壞了原有的應力平衡狀態(tài)；而是因體被開挖出去使得基坑內外形成了壓力差，并且施工過程中的地面各種護結構自重都會對土體產生壓力，造成坑外土體也發(fā)生移動。開挖深度及坑底土體受力狀態(tài)不同，坑底的隆起也會有不同的兩種形式，一種是種是塑性。對于彈性隆起，表現(xiàn)為基坑底中部的隆起值最大，延伸到兩小[39]，在開挖深度還不是很深時開始發(fā)生，開挖結束后停止；而塑性隆在開挖較深時發(fā)生，且表現(xiàn)為基坑底中部的隆起值最小，延伸到兩邊越下圖 2-3 為兩種隆起曲線示意圖。
Κ（）2tan45 （上式：Κ為被動土壓力系數(shù)。 支護結構計算理論.1 彈性地基梁法該方法的觀點是認為地面與支護結構垂直，結構主要承受土體的側向壓將基坑面以上看作是一彈性支點，而基坑底以下的土則看作是彈簧作用中規(guī)定，將支撐當做彈性支點，按照 M 法計算地基的土體抗力，通過求解支護結構的內力[52]。在計算過程中，認為土層是均勻分布的，此時系有限元數(shù)值求解。每一土層的 m 值不一樣，在計算時需增加分段微這就給計算帶來了難度。彈性地基梁的解法通常會涉及到結構力學方法、有限元數(shù)值法等。下圖 2-4，2-5 表示的是將基坑面以上的支撐力簡。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]雙排樁支護結構的數(shù)值模擬分析[J]. 李力. 建材世界. 2018(02)
[2]復雜條件下深基坑多層支護方法及數(shù)值模擬研究[J]. 蔡建軍,謝璨,李樹忱,李術才,趙世森. 工程力學. 2018(02)
[3]考慮樁-土摩擦的雙排樁樁間有限土體土壓力計算[J]. 周一君,姚愛軍,閆旭麗. 施工技術. 2018(01)
[4]支撐預應力對圍護墻變形與內力的影響規(guī)律研究[J]. 劉波,李杰三. 巖土工程技術. 2017(06)
[5]基坑支護方案優(yōu)化設計及施工技術應用[J]. 連三杰. 科學家. 2017(13)
[6]基坑支護體系優(yōu)化設計分析及應用[J]. 徐尚啟. 建設科技. 2017(13)
[7]樁-土相互作用支護樁受力變形計算方法[J]. 李濤,江永華,朱連華,關辰龍. 西南交通大學學報. 2016(01)
[8]咬合樁等效剛度法在基坑工程中應用[J]. 張前,楊霜,楊振甲. 低溫建筑技術. 2015(08)
[9]深基坑土體水平位移與坑底隆起的研究[J]. 王寧偉,韓旭,王心哲. 土工基礎. 2014(06)
[10]多支護形式共同作用下深基坑力學性能研究[J]. 楊輝,呂明,葉金鉍,劉波,張笈瑋. 施工技術. 2014(21)
碩士論文
[1]深基坑內支撐支護結構變形規(guī)律與優(yōu)化設計研究[D]. 史子庸.中國地質大學(北京) 2018
[2]深基坑開挖支護結構變形監(jiān)測與數(shù)值模擬研究[D]. 徐瑞鵬.蘭州交通大學 2017
[3]鄰近建筑物對基坑工程影響的研究[D]. 李青青.長安大學 2016
[4]基坑開挖引起支護結構土壓力分布研究[D]. 趙濤.西安工業(yè)大學 2016
[5]懸臂排樁支護膨脹土基坑邊坡優(yōu)化設計[D]. 梁作顯.西南交通大學 2015
[6]大型深基坑支護結構力學特性研究[D]. 段鑫.武漢工程大學 2015
[7]明光路車站基坑開挖對周邊環(huán)境的影響分析[D]. 張效智.安徽建筑大學 2015
[8]基于彈性支點法的基坑排樁支護結構計算模型及方法研究[D]. 連靜.西南交通大學 2014
[9]地鐵車站深基坑圍護結構變形監(jiān)測與數(shù)值模擬[D]. 占三軍.武漢理工大學 2012
[10]支點法分析樁錨支護結構及基于監(jiān)測數(shù)據(jù)的參數(shù)反演[D]. 張超文.哈爾濱工業(yè)大學 2010
本文編號：2952497
【文章來源】：安徽建筑大學安徽省
【文章頁數(shù)】：88 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
基坑地表沉降形態(tài)示意圖
也成為了眾多學者研究的熱點問題。般而言，基坑會發(fā)生失穩(wěn)現(xiàn)象，都是由于底部產生巨大的隆起。所以如免基坑對周圍環(huán)境的影響，最主要的方法就是能夠在施工時將隆起值很在限值之下。基坑的隆起值的限值不僅與基坑的保護等級有關還與周圍一定的聯(lián)系，因此，在考慮基坑變形控制時，基坑底部土體隆起值是不一個影響因素。 坑底土體的隆起原因主要分為兩大類：一是隨著基坑挖，坑內土體豎向應力等到釋放，破壞了原有的應力平衡狀態(tài)；而是因體被開挖出去使得基坑內外形成了壓力差，并且施工過程中的地面各種護結構自重都會對土體產生壓力，造成坑外土體也發(fā)生移動。開挖深度及坑底土體受力狀態(tài)不同，坑底的隆起也會有不同的兩種形式，一種是種是塑性。對于彈性隆起，表現(xiàn)為基坑底中部的隆起值最大，延伸到兩小[39]，在開挖深度還不是很深時開始發(fā)生，開挖結束后停止；而塑性隆在開挖較深時發(fā)生，且表現(xiàn)為基坑底中部的隆起值最小，延伸到兩邊越下圖 2-3 為兩種隆起曲線示意圖。
Κ（）2tan45 （上式：Κ為被動土壓力系數(shù)。 支護結構計算理論.1 彈性地基梁法該方法的觀點是認為地面與支護結構垂直，結構主要承受土體的側向壓將基坑面以上看作是一彈性支點，而基坑底以下的土則看作是彈簧作用中規(guī)定，將支撐當做彈性支點，按照 M 法計算地基的土體抗力，通過求解支護結構的內力[52]。在計算過程中，認為土層是均勻分布的，此時系有限元數(shù)值求解。每一土層的 m 值不一樣，在計算時需增加分段微這就給計算帶來了難度。彈性地基梁的解法通常會涉及到結構力學方法、有限元數(shù)值法等。下圖 2-4，2-5 表示的是將基坑面以上的支撐力簡。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]雙排樁支護結構的數(shù)值模擬分析[J]. 李力. 建材世界. 2018(02)
[2]復雜條件下深基坑多層支護方法及數(shù)值模擬研究[J]. 蔡建軍,謝璨,李樹忱,李術才,趙世森. 工程力學. 2018(02)
[3]考慮樁-土摩擦的雙排樁樁間有限土體土壓力計算[J]. 周一君,姚愛軍,閆旭麗. 施工技術. 2018(01)
[4]支撐預應力對圍護墻變形與內力的影響規(guī)律研究[J]. 劉波,李杰三. 巖土工程技術. 2017(06)
[5]基坑支護方案優(yōu)化設計及施工技術應用[J]. 連三杰. 科學家. 2017(13)
[6]基坑支護體系優(yōu)化設計分析及應用[J]. 徐尚啟. 建設科技. 2017(13)
[7]樁-土相互作用支護樁受力變形計算方法[J]. 李濤,江永華,朱連華,關辰龍. 西南交通大學學報. 2016(01)
[8]咬合樁等效剛度法在基坑工程中應用[J]. 張前,楊霜,楊振甲. 低溫建筑技術. 2015(08)
[9]深基坑土體水平位移與坑底隆起的研究[J]. 王寧偉,韓旭,王心哲. 土工基礎. 2014(06)
[10]多支護形式共同作用下深基坑力學性能研究[J]. 楊輝,呂明,葉金鉍,劉波,張笈瑋. 施工技術. 2014(21)
碩士論文
[1]深基坑內支撐支護結構變形規(guī)律與優(yōu)化設計研究[D]. 史子庸.中國地質大學(北京) 2018
[2]深基坑開挖支護結構變形監(jiān)測與數(shù)值模擬研究[D]. 徐瑞鵬.蘭州交通大學 2017
[3]鄰近建筑物對基坑工程影響的研究[D]. 李青青.長安大學 2016
[4]基坑開挖引起支護結構土壓力分布研究[D]. 趙濤.西安工業(yè)大學 2016
[5]懸臂排樁支護膨脹土基坑邊坡優(yōu)化設計[D]. 梁作顯.西南交通大學 2015
[6]大型深基坑支護結構力學特性研究[D]. 段鑫.武漢工程大學 2015
[7]明光路車站基坑開挖對周邊環(huán)境的影響分析[D]. 張效智.安徽建筑大學 2015
[8]基于彈性支點法的基坑排樁支護結構計算模型及方法研究[D]. 連靜.西南交通大學 2014
[9]地鐵車站深基坑圍護結構變形監(jiān)測與數(shù)值模擬[D]. 占三軍.武漢理工大學 2012
[10]支點法分析樁錨支護結構及基于監(jiān)測數(shù)據(jù)的參數(shù)反演[D]. 張超文.哈爾濱工業(yè)大學 2010
本文編號：2952497
本文鏈接：http://sikaile.net/kejilunwen/jiaotonggongchenglunwen/2952497.html
