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原文传递明光路车站基坑开挖对周边环境的影响分析

论文题名：	明光路车站基坑开挖对周边环境的影响分析
关键词：	基坑开挖;周边环境;地表沉降;现场监测;数值模拟;地铁车站
摘要：	随着经济的发展和城市人口的增加，交通堵塞现象频频出现，地铁建设逐渐成为缓解交通的有效方式。然而地铁车站基坑一般处于环境比较复杂的城市之中，紧邻既有建筑物、地下管线、道路及地铁等建筑物，施工场地狭小，施工环境恶劣。深基坑围护结构的变形及其邻近建筑物的影响预测，对于地铁基坑设计与施工具有重要指导意义。本文以合肥地铁一号线明光路车站基坑为研究对象，通过现场监测分析和有限元软件MIDAS/GTS数值模拟计算，对基坑开挖过程中围护结构变形、地表沉降及建筑物沉降的变形进行研究，主要工作和成果如下：　　(1)详细阐述了基坑开挖土体的变形机理，地表沉降几种常见模式和四种地表变形对建筑物的影响，研究表明：围护结构侧移和墙后土体沉降是影响邻近建筑物变形主要因素；地表沉降模式主要分为三角形和凹槽形；地表四种变形情况中不均匀沉降和水平位移对建筑物影响较大。　　（2）监测数据分析，研究了基坑开挖过程中围护结构地连墙变形规律、周围地表沉降以及邻近建筑物沉降随时间变化的规律。　　地连墙侧向水平位移在基坑开挖初期呈均匀分布，随着开挖面的下移，其侧向最大位移位置随之下移，在-10m处趋于稳定，之后逐渐减少，最终变形曲线呈“弓肚”状；由于开挖面以下围护结构也会产生位移，防止地连墙坑底的踢脚破坏，需保证地连墙一定的嵌土深度。　　（3）基坑开挖引起坑外地表沉降，随着开挖深度的增加，沉降变化幅度逐渐减少，最后趋于稳定，其整体变化形状类似勺形。地表沉降最大值出现在距基坑边缘8m～10m位置处，处于距坑边0.4~0.7倍基坑深度，最大沉降量为11.51mm 　　均未超过监测控制值，处于安全范围之内。因此，对于基坑边8m～10m的施工仪器，须采取一定措施防护，防止地表沉降过大而造成损失。　　（4）基坑开挖对合肥旅馆建筑物沉降的影响大体分为均匀沉降、差异沉降和稳定沉降三个阶段；监测数据表明：距离基坑边缘越近的测点沉降值越大，距离基坑边缘越远的测点沉降值越小，但各监测点沉降量以及各监测点沉降差都处于容许范围之内，对建筑物的影响不是较大；由于差异沉降远大于绝对沉降对建筑物的影响，在施工应予关注。　　（5）软件模拟结果显示，地连墙的侧向位移变化曲线最终呈现“弓肚”状，最大值处于-10m左右；墙体的侧向变形有明显的三维空间效应，中部的墙体变形比两端的墙体变形大。坑外地表沉降随着开挖深度的增加，各工况下变形曲线相似，整体类似于勺子形，在距基坑边缘1倍开挖深度（22m）以内，地表沉降较大，超过2倍开挖深度时（40m），沉降逐渐减小最后趋于稳定。这些表明模型建立、参数选取及计算方法比较合理。通过有无建筑物旁测点地连墙侧移和地表沉降对比显示，有建筑物旁边的比无建筑物的影响大，因此，对紧邻建筑物旁边的围护结构和地表沉降，在施工时注意监测。　　（6）通过实测与计算值对比表明，墙体水平位移、地表沉降实测和模拟值变化趋势大体一致，但模拟值比实测值偏大，这是由于在模拟土层开挖过程中没有完全考虑基坑变形中时空效应，因此数值预测偏于安全。由于建筑荷载附加作用，有建筑物一侧墙体水平位移实测值和计算值吻合程度比无建筑物旁边的稍差，并且随着地连墙深度的增加，差异性越明显。地表沉降peck公式，实测值与模拟值三个对比，软件模拟和peck曲线预测的影响范围几乎一样，并且其变化趋势与实测值大体一致，再次验证软件参数选取比较合理。
作者：	张效智
专业：	建筑与土木工程
导师：	程桦
授予学位：	硕士
授予学位单位：	安徽建筑大学
学位年度：	2015
正文语种：	中文