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复杂换乘地铁车站明挖增层支护体系稳定性研究
| 论文题名： | 复杂换乘地铁车站明挖增层支护体系稳定性研究 |
| 关键词： | 地铁车站;明挖基坑;支护体系;数值模拟 |
| 摘要： | 随着城市化进程推进，地铁拓建成为缓解交通拥堵的有效方法，在既有车站的上方进行换乘厅增层施工的工程也逐渐增多。换乘厅基坑部分围护粧直接落在既有结构上方，影响支护体系稳定性；部分围护粧紧邻既有车站侧壁，变形受到既有车站限制。而基坑开挖又会导致下卧隧道和周围土层的变形，基坑开挖会与既有车站存在复杂的相互影响，基坑支护体系稳定性与传统基坑工程存在较大差异。目前国内外相关研究极少，因此，研究复杂换乘地铁车站增层支护体系稳定性迫在眉睫。 基于此，依托北京地铁6号线苹果园车站拓建工程项目，根据现场监测数据结合理论分析和三维有限元模拟，分析各工况下围护粧、既有车站和关键节点施工产生的力学响应规律，以期为同类工程施工提供借鉴。本文的主要研究内容如下： 在提出上盖增层基坑施工方案和监测数据的前提下，通过有限元模拟对基坑进行力学响应分析，发现导洞开挖引起的扰动范围与水平方向呈32°向地表延伸，受群洞效应影响沉降值出现多峰值现象。 基坑开挖时，引起的粧后沉降范围约0.85风，最大沉降量位于约0.45风处，并引起既有车站呈凸字形隆起，且车站顶部隆起量大于底部。无嵌固桩桩底变形基本为零，但底部存在较大的弯矩，并且随着开挖进行不断增大；嵌固粧变形形状呈“鱼腹型”，且粧端弯矩基本为零，说明桩底与既有结构连接对桩身变形起有利作用。 桩底与既有车站是否连接对坑底隆起量无影响，开挖深度越深，不连接粧体位移比连接时更大，且不连接时桩体底部受力接近于0，桩端处于自由状态。桩体近接距离越大，坑底隆起量越大，且结构外侧土体部分呈趋于稳定的非线性增长，粧体水平位移越大，正弯矩增大，负弯矩减小，在近接距离大于4m后，桩体位移受力不再变化。桩体嵌固深度越深，桩体位移越小，正弯矩减小，负弯矩增大，在嵌固深度大于4m后，粧体位移受力不再变化。 |
| 作者： | 刘颜磊 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 陈启辉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 山东建筑大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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