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兰州红砂岩地层深基坑支护结构优选及变形规律研究
| 论文题名： | 兰州红砂岩地层深基坑支护结构优选及变形规律研究 |
| 关键词： | 红砂岩;深基坑;支护结构;变形规律;数值模拟;地铁工程 |
| 摘要： | 随着岩土工程的发展，基坑的深度越来越大，基坑开挖过程中面临的工程地质条件与水文地质条件也更加特殊，周边环境保护的要求也越来越严格。兰州市地铁1号线和2号线要穿过大范围的红砂岩地层，红砂岩为第三系强风化砂岩，属于中硬度砂岩，未受扰动情况下强度高，开挖较难。红砂岩颗粒细，扰动后和水作用后发生崩解，砂岩易随水从渗漏点流出，且堵漏困难，可能给周边地表以及建（构）筑物带来较大的附加沉降，威胁到基坑周边环境的安全。本文通过研究红砂岩地层省政府车站深基坑围护结构以及周边地表、管线以及建筑物的变形，为以后兰州红砂岩地层的基坑工程提供经验与参考。通过研究主要得到以下结论: (1)省政府车站深基坑采用“地下连续墙+钢筋混凝土支撑”支护，地表最大沉降量、燃气管线和污水管线沉降量、围护结构侧向位移、支撑轴力以及建筑物沉降量要小于控制值，说明选用的支护结构体系能够保证省政府车站基坑在施工中的稳定与安全。 (2)第一道支撑部分测点轴力实测值大于设计值，第一道支撑轴力是偏不安全的，但开挖施工中基坑未出现破坏或较大变形，钢筋混凝土支撑和地连墙未发现裂缝而且混凝土腰梁亦无明显破坏痕迹，基坑实测总轴力是设计总轴力的25％～37％，从第一道支撑到第五道支撑，轴力最大利用率为7％～50％，绝大部分轴力实测值相对设计值都在安全范围内，说明设计是偏于保守的，基坑的设计可进一步优化。 (3)红砂岩中采用双液注浆堵漏，浆液注入到红砂岩岩层后，未能将原来的土粒和裂隙胶结成一个整体，不能形成具有良好防水性能和化学稳定性的“结石体”。在墙角处设立钢板，再往钢板与墙角夹心处浇筑水泥砂浆，并在墙体内埋设导水管，将水从侧墙外导出，在墙角的开挖面附近浇筑水泥垫层，防止水从开挖面附近的土体涌出。这种钢板与导水管相互结合的“改堵为疏”的方式能有效控制连续墙墙角渗漏。 (4)开挖过程中，围护结构墙体变形呈现三种形式，一种是“悬臂形”的位移，一种是“抛物线形”的位移，一种是“折线形”的变形。“悬臂形”位移表现在墙顶是侧向位移最大的位置，沿墙体向下，墙体侧向位移越来越小;“抛物线形”位移表现在最大位移往往出现在围护结构的腹部;“折线型”位移变化受支撑的轴力作用比较明显，墙体往往呈现出“S”型，墙顶以及腹部都出现较大变形。 |
| 作者： | 徐信 |
| 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： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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