蘭州地鐵某深基坑樁撐支護結構施工監(jiān)測與數(shù)值模擬分析.pdf

1、為了解決用地緊張和道路交通擁擠問題，西北地區(qū)開始大規(guī)模修建地鐵，由此需要開挖大量深基坑。考慮周邊環(huán)境條件，常用柔性支護結構應用受到限制，本文在對西北地區(qū)深基坑工程理論研究和工程實踐分析的基礎上，以蘭州地鐵世紀大道站基坑工程為例，對深基坑樁撐支護結構選型、優(yōu)化設計和基坑降水進行了說明;同時，本文以樁撐支護結構為研究對象，采用現(xiàn)場監(jiān)測、數(shù)值模擬與理論推導相結合的方法，主要研究:(1)合理選擇樁撐圍護結構形式，劃分深基坑開挖過程施工工況順序，

2、計算出深基坑在開挖過程中的各工況下支護結構的內(nèi)力、位移及穩(wěn)定性;(2)根據(jù)不同施工工況，利用有限元軟件，模擬分步開挖的全部過程，得出在分步開挖各個階段圍護樁體及圈梁變形、鋼支撐軸力變化以及基坑周圍地表沉降等指標;(3)通過現(xiàn)場開挖監(jiān)測，研究樁撐支護結構在蘭州地區(qū)地鐵車站深基坑工程施工中的變形規(guī)律，并利用采集數(shù)據(jù)的變化來指導現(xiàn)場施工，使整個基坑開挖過程始終處于安全和受控狀態(tài)，同時選取部分實際監(jiān)測結果與有限元模擬結果對比分析。
　　本

3、文研究對后續(xù)地鐵基坑優(yōu)化設計和西北黃土地區(qū)深基坑樁撐支護結構研究具有重要意義。本文主要研究成果和結論如下:
　　(1)對世紀大道站基坑樁撐支護結構設計和降水進行了詳細說明，同時給出了基坑開挖過程中的各工況下支護結構的內(nèi)力與變形值計算結果及設計簡圖，成果為后續(xù)其他車站基坑設計與施工提供理論依據(jù)。
　　(2)本基坑樁撐支護方案的成功實施證明，樁撐圍護結構剛度大、抗彎能力強、變形相對較小，支護結構的穩(wěn)定性好，故樁撐支護結構可有效限

4、制基坑水平位移。但基坑開挖空間效應顯著，陽角和變截面處設計、施工應予以重視。基坑施工過程中，應適時地沿鋼支撐軸向施加預應力，減小無支撐暴露的時間，加快底板澆注，防止因土體流變而產(chǎn)生較大的位移。
　　(3)用接觸單元實現(xiàn)了樁-土之間的相互作用，分析得出了隨著開挖工況的進行，深基坑圍護結構的變形和受力狀態(tài)的變化，計算結果主要包括開挖引起的樁體變形、周圍土體的沉降、支撐軸力等。將有限元計算值與實際監(jiān)測結果進行對比，二者比較接近、發(fā)展變化