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地铁换乘车站深基坑开挖对既有车站的影响研究
| 论文题名： | 地铁换乘车站深基坑开挖对既有车站的影响研究 |
| 关键词： | 地铁车站;深基坑;沉降变形;数值模拟 |
| 摘要： | 近年来，随着城市化进程的加快，城市人口迅速增加，给城市的交通带来了巨大压力，城市轨道交通以其高效、污染低、能耗低、便捷等优点得到快速发展。西安地区目前已开通运营地铁一号线、二号线和三号线三条线路，并且多条线路正在设计施工进展之中。随着地铁线路的不断增加，近接工程势必越来越多。目前，轨道交通所面临的主要技术问题，已不再是保证单个车站或单条隧道的安全，而是在近接工程中控制后建线路施工对已建线路的影响。 本文依托《黄土地区地铁车站换乘改造及对既有线保护关键技术研究》项目，通过离心模型试验和数值模拟，对临近既有已运营车站的换乘厅基坑开挖过程进行了模拟，对换乘厅基坑施工过程中既有车站的变形规律进行了详细分析。主要研究内容及结果如下： （1）临近既有地铁车站的深基坑施工与单一基坑开挖工程不同，通过调研国内外研究资料，并结合有限元计算结果分析了基坑开挖影响范围，以及基坑临近大刚度地下构筑物时，地下构筑物对基坑位移场的遮拦作用。研究结果表明，基坑开挖对周边三倍基坑开挖深度范围内的土体影响较大，处于此范围内的构（建）筑物应重点关注。 （2）结合西安地铁五号线换乘厅建设工程，采用大型有限元分析软件ABAQUS，分析了换乘厅基坑开挖对既有车站竖向位移、水平向位移以及弯矩的影响。研究结果表明，换乘厅基坑开挖使得临近既有地铁车站产生向上的竖向位移和向着基坑侧的水平向位移，车站整体背向基坑侧倾斜。 （3）通过改变模型参数，进一步研究了新建基坑与既有车站之间的间距和新建基坑开挖分层厚度对既有车站位移的影响。研究结果表明，随着基坑与车站间距离的增大，基坑开挖对既有车站产生的影响越来越小，既有车站近墙的变形呈现出类似于悬臂梁的形式；随着基坑开挖分层次数的增加、分层厚度的减小，临近的既有车站水平向位移和竖向位移均呈减小趋势。 （4）根据有限元分析结果，通过离心模型试验，研究了新建换乘厅基坑不同围护结构位移对既有已运营车站位移场的影响，从中找出了基坑围护结构位移和既有车站变形之间的关系，为以后类似工程提供借鉴。研究结果表明，随着换乘厅基坑围护结构位移的增大，车站整体向上抬升。当换乘厅基坑围护结构最大位移超过75mm时车站的抬升量不再增加，并开始出现回落，其最终变形都表现为沉降。二号线车站靠近基坑侧的抬升量明显大于远离基坑侧，车站是背向基坑方向倾斜的，这与数值模拟的结果一致。 |
| 作者： | 张文超 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 刘保健 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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