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地铁车站砂卵石基坑工程变形特征及其安全等级评价研究
| 论文题名： | 地铁车站砂卵石基坑工程变形特征及其安全等级评价研究 |
| 关键词： | 地铁建设;砂卵石基坑工程;变形特征;安全等级评价 |
| 摘要： | 随着地铁建设规模越来越大，地铁基坑工程的风险和灾害也越来越多。近年来国内外发生的地铁基坑工程事故，给人民群众生命财产安全造成重大影响。了解砂卵石基坑工程变形特征及其开挖对周边环境的影响，可以完善砂卵石基坑工程设计、施工、监测等工作，从而确保地铁砂卵石基坑工程施工安全。 本文以长沙市轨道交通1号线一期工程某地铁车站富水砂卵石基坑工程为背景，针对砂卵石地层高强度、高渗透性以及低粘聚力的力学特性，考虑砂卵石地层中基坑开挖的特殊性，运用理论分析、现场监测和数值模拟等手段，对砂卵石基坑变形特征及其开挖对周边环境的影响进行研究分析，主要得出以下结论: (1) FLAC3D三维计算结果表明长条形砂卵石基坑同样具有明显的三维空间效应;地下连续墙最大水平位移较软土基坑小，但容易出现踢脚破坏;基坑开挖对周边地表沉降最大影响范围约为基坑开挖深度的2倍，最大地表沉降位置与墙体的距离约为基坑开挖深度的1/2，与软土地区周边地表沉降曲线相比表现为较陡;基底隆起较软土基底隆起小，并在距地下连续墙约2m处出现更大的隆起。 (2)二维有限元计算值与实测值对比结果表明Hardening-soil模型能较准确的模拟砂卵石基坑变形特征，且其计算结果与FLAC3D计算结果基本一致，同时利用均匀设计与有限元计算相结合的方法确定了砂卵石地层本构模型未知参数。 (3)地下管线竖向位移比水平位移更能反映管线的安全状态，地下管线变形趋势与坑外土体变形趋势基本一致，地下管线与基坑的安全间距约为基坑开挖深度的1.5倍左右。 (4)建筑物与基坑之间相互影响，基坑周边存在建筑物时，地下连续墙最大水平位移与周边地表最大沉降值均增加，但砂卵石地层对建筑物桩基良好的嵌固作用使得基坑开挖对建筑物的影响较小。 (5)选取基坑开挖深度、砂卵石层厚度和地下水位高度作为砂卵石安全等级评价指标，并利用有限元计算、正交试验及层次分析相结合的方法确定以上三个指标的权重。 (6)制定了只考虑基坑本体的砂卵石基坑安全等级划分及评价标准，并建立了砂卵石基坑本体安全等级物元可拓评价模型。 |
| 作者： | 李建伟 |
| 专业： | 安全工程 |
| 导师： | 陈沅江 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中南大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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