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原文传递某紧邻地铁车站深基坑支护方法与效果研究

论文题名：	某紧邻地铁车站深基坑支护方法与效果研究
关键词：	地铁车站;深基坑支护;刚架双排桩;限宽度土体;变形性状
摘要：	随着城市建设的飞速发展，基坑工程不可避免地成为土木工程界的热点。然而，对于紧邻地下结构、地铁车站等地下构筑物的情况，支护结构背部土体的破裂面将受到地下构筑物的限制，其土压力分布形式势必不同于一般情况，从而造成支护结构变形和内力与一般情况的差异性，但目前对此类问题的研究成果相对较少。本文在前人研究的基础上，以西安市某紧邻地铁车站深基坑为背景，综合考虑场地地层条件，地铁车站实际结构以及基坑支护体系，应用大型通用有限元计算软件ABAQUS，建立三维整体有限元计算模型，对基坑施工的实际过程进行动态模拟，探讨限宽度土体范围内深基坑支护结构的变形性状，结果表明：　　（1）地铁车站的存在对基坑变形有一定的“遮拦”作用。临近地铁车站侧支护结构的最大侧向位移较基坑附近无车站时小，且随地铁车站与基坑之间距离的减小，“遮拦”作用随开挖深度的增加愈发显著，开挖深度对地铁车站“遮拦”作用的影响与二者之间的距离呈负相关。　　（2）对于单排悬臂桩，本文提出以桩长效率系数λ1，桩径效率系数λ2，桩间距效率系数λ3作为评判各设计因素合理取值的依据。结果表明，当桩长约为1.8倍的基坑开挖深度时能取得较好的支护效果，桩长的增加，能够限制支护结构侧向位移的发生，桩长效率系数随桩长的增加逐渐减小，且呈线性减小的趋势。桩径效率系数亦随桩径的增加逐渐减小，且随桩径的增加其与桩径的关系曲线逐渐趋于水平。随桩间距的减小，间距效率系数逐渐增大。　　（3）与单排悬臂桩相比，底部锚拉单排桩能够增强支护结构的支护性能，锚杆的倾角较小时，支护结构效果较好。当采用单排锚杆时，锚杆的布设位置与支护结构顶部的距离越小，对支护结构侧向变形的限制能力越强，两排锚杆亦呈现出类似规律，当布设距离在合理的范围内时，第一排锚杆的布设位置起到至关重要的作用，且两排锚杆均靠近支护结构顶端的组合所产生的变形最小。锚杆长度伸出滑裂面后才能对支护结构的变形起到限制作用。且随锚杆长度的增加，支护结构的侧向变形逐渐减小，但减小的幅度却在逐渐降低，锚杆长度对支护结构变形的控制性作用随着锚杆长度的增大而增大，但其效率却逐渐减小。　　（4）在基坑周边环境条件特别复杂的情况下，双排桩支护结构具有良好的适应性，对基坑的侧向变形具有较好的控制作用，减小基坑开挖导致的附加变形对周边环境的影响。　　（5）门式刚架双排桩支护结构体系的变形性状受排距的影响较大，桩径次之，桩长的影响最小。增加排距可增强支护结构的支护效果，且前排桩对排距改变的敏感性大于后排桩。前、后排桩等长度设计是合理的，后排桩桩长改变对支护结构侧向变形的影响相对较小，且在一定范围内后排桩桩长减小可改善支护结构的支护性能；支护结构侧向位移对前排桩桩长的改变较为敏感，且随前排桩桩长的减小结构侧向位移增大，设计中不宜采用后排桩长度大于前排桩的方案。
作者：	简鹏
专业：	建筑与土木工程
导师：	党发宁;王振华
授予学位：	硕士
授予学位单位：	西安理工大学
学位年度：	2016
正文语种：	中文