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支撑轴力对基坑穿越工程安全性影响研究
| 论文题名： | 支撑轴力对基坑穿越工程安全性影响研究 |
| 关键词： | 地铁隧道;基坑开挖;既有工程;交叉穿越;安全性能 |
| 摘要： | 进入21世纪,随着城市地铁的大量建设,不可避免的遇到了很多在建工程与既有工程交叉穿越的现象。在建工程除了在施工过程中保证自身稳定之外,还要考虑交叉穿越既有工程的安全。本文依托卫星广场节点范围内快速路结构工程,针对快速路穿越既有主体车站结构,通过理论分析、现场实测数据和数值模拟等方法,研究了快速路基坑开挖对自身和主体车站结构稳定性及变形规律的影响,主要研究内容和成果如下: 1.在桩体后侧土体为主动土压力,基坑内土体为被动土压力,预加轴力简化为集中力时,运用弹性理论法计算了单桩在不同预加轴力情况下的桩体水平位移。从而得到,随着预加轴力的逐渐增大,桩体由开始的“r”型变形形式转变为中间大两头小的形式,最后成为“y”型变形形式。 2.按照无预加轴力不对称开挖的工况进行模拟,快速路基坑虽然有钢支撑的作用,但是在无预加轴力的情况下,快速路基坑桩体水平位移呈现出上部变形大下部变形小朝向基坑的变化形式。同一基坑内长边中点的变形大于短边测点和基坑与主体车站结构交界附近测点的变形。由于两个基坑开挖顺序的不同,先开挖的基坑桩体水平位移比后开挖基坑相应点的变形要大。桩顶水平位移、桩顶垂直位移和地表沉降同样有类似的规律,说明基坑开挖围护结构产生的变形是引起其他一系列变形的原因所在。 3.主体车站结构的桩体水平位移总体背离主体车站结构变形,而且变形远小于快速路基坑车站变形,都经历了朝向一个方向发展然后回弹的过程。墙体水平位移和墙体垂直位移变形曲线在每个开挖阶段都表现出了很明显的刚性特点。 4.架设支撑后现场实测的预加轴力与设计要求的预加轴力相差甚远,没能有效约束桩体上部的前期变形,导致桩体呈现出上部变形大下部变形小的形式。随着基坑的开挖,第一层钢支撑轴力逐渐变大,最终最大轴力为261kN,刚刚超过设计的预加轴力200kN,具有一定的优化空间。 5.根据现场实测数据和无预加轴力不对称开挖模拟结果,对方案进行优化并进行模拟。桩体水平位移上部变形有效的减小,呈现出中间大两头小的变形形式,桩体水平位移最大值比无预加轴力不对称开挖模拟结果减小了6~8mm。其他监测项目的模拟结果都有所减小,地表沉降在控制值范围内,说明此方案的优化具有一定的应用价值。 |
| 作者： | 刘备 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 周金生 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中国矿业大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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