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兰州地铁车站深基坑降水及开挖对周围环境的沉降影响研究
| 论文题名： | 兰州地铁车站深基坑降水及开挖对周围环境的沉降影响研究 |
| 关键词： | 地铁车站;深基坑降水;开挖过程;围护结构;数值计算 |
| 摘要： | 兰州市为了解决用地紧张和交通堵塞问题，开始发展轨道交通，轨道交通的建设必然要开挖一些深大基坑。城市里的地铁基坑大部分处于密切相连的建筑和市政设施中，深大基坑的降水和开挖如果控制不当，可能会导致周边建筑物下沉或倾斜，对建筑物的安全使用构成威胁，甚至造成不可估量的损失。因此，针对兰州地铁深基坑开挖降水对周边地表和建筑物等的沉降研究就显得尤为重要。 本文依托兰州轨道交通1号线五里铺车站工程项目，通过基坑开挖过程中现场实测和数值分析，对基坑降水和开挖时的地表沉降、建筑物变形和地下管线的位移进行了变形规律分析，并采用FLAC3D有限差分软件对基坑降水和开挖的过程进行了数值分析。论文主要研究内容和成果有： (1)较为系统地总结了深基坑降水的方法和适用条件，以及降水引起地表沉降的变形机理和计算方法，并对五里铺车站深基坑的支护方式和降水方法进行了详细的介绍。 (2)对基坑不同开挖深度时地表沉降曲线的分析表明：当基坑围护结构强度大、施工良好时，坑外土体竖向位移曲线呈现“勺”形，最大地表沉降发生在距离坑边5～10m处，最大沉降量为26.8mm；当围护结构出现斜桩、断桩，基坑开挖过程中，出现漏水漏砂现象时，坑外土体竖向位移曲线呈现“三角形”状，最大地表沉降发生在坑边，沉降量为43.5mm；在兰州地区富水地层进行深基坑开挖时，保证围护结构的施工质量是十分重要的。 (3)基坑端头井附近的地下管线沉降量较大，最大沉降量为39.8mm，端头井附近由于施工复杂，在开挖过程中，要特别重视管线的总体沉降和差异沉降，避免沉降差值过大引起管线变形。 (4)对基坑降水和开挖的过程进行流固耦合分析，分析每一步降水和开挖引起的沉降，结果表明，基坑降水对地面沉降的影响不可忽略，开挖完成后，地面最大沉降量为25.6mm，其中由基坑降水引起的地面沉降量达到13.29mm，在基坑开挖的沉降理论计算中应该考虑水的作用。 (5)对考虑降水作用的地表沉降模拟值与实际监测值进行对比分析，表明考虑降水的基坑开挖更能反映真实的土体和围护结构变形。 (6)根据基坑降水开挖过程中的监测数据和数值计算结果可以看出，采用钻孔咬合灌注桩加钢支撑的围护结构形式，并采用管井降水的地下水处理方法对保证基坑安全稳定的效果较好。 |
| 作者： | 唐庆尧 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 杨有海 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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