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邻近轻轨桥墩基础的地铁基坑稳定性研究
| 论文题名： | 邻近轻轨桥墩基础的地铁基坑稳定性研究 |
| 关键词： | 地铁高架;数值模拟;桥墩基础 |
| 摘要： | 当下轨道交通工程周边施工环境日趋复杂，线路纵横交叉，下穿上跃已是常态，在新工程项目建设中，需要特别关注邻近轻轨桥墩基础的地铁基坑的稳定性以及既有线路在新建地铁基坑施工期间的使用（运营）安全问题。论文依托苏南无锡地区某下穿地铁高架线的新建地铁车站基坑项目，对工程开挖施工期间基坑变形规律以及基坑开挖对下穿运营地铁高架的影响进行研究。 论文首先结合工程实际施工工况以及项目所处软土地区土质偏硬的特点，建立了较为细致的三维数值模型，通过多组土体本构参数计算对比，并结合神经网络反演求解了最佳土体本构参数。而后基于上述三维模型对基坑开挖完成后，基坑周边地表沉降、围护结构水平位移变形及桥墩基础变形等规律进行了初步探究，同时验证了模型的可靠性。最后,结合现场的施工情况和条件，分别对基坑不同的开挖深度、基坑不同的施工技术、基坑坑外不同地下水位条件下基坑周边土体、基坑围护结构以及邻近轻轨桥墩基础的影响进行探究，主要研究内容以及成果如下： （1）对工程所在地区典型土层土体本构参数进行了反演计算。结合现场实测数据验证，反演得到的土体本构参数在对基坑变形以及桥墩基础变形的计算模拟中有着较好的适用性，其计算精度略高于设计值，计算结果更能反应现场实际的变形变化情况。 （2）通过现场实测的数据以及模拟计算结果进行对比分析，对基坑开挖完成后的变形规律进行初步探究。结果显示:在本次基坑的开挖工作完成后，基坑周边的地表沉降呈现出"凹槽形"；围护结构则呈现"凸肚形"的变形特点。 （3）基于数值计算结果与现场实测值进行了基坑降水开挖对地铁高架桥墩的影响分析。结果表明：土体开挖卸荷会造成邻近的桥墩基础上抬，大范围基坑降水开挖则会造成较大的沉降；桥墩基础水平位移朝向基坑开挖一侧，位移发展较缓慢且位移值较小；桩体在开挖过程中产生水平方向上的变形，且主要集中在开挖深度范围以内；基坑开挖会造成邻近的桩基极限承载力轻微损失，但能满足最大设计荷载要求。 （4）利用数值三维模型对邻近轻轨桥墩基础的地铁基坑开挖变形影响因素进行了分析。结果表明：基坑开挖深度对基坑周边土体沉降、围护结构变形及邻近桥墩基础变化均有较大的影响；坑外水位变化则对周边土体沉降及邻近桥墩基础沉降有较大影响；不同的施工方法及支撑结构密度对围护结构水平位移有一定影响。 |
| 作者： | 王振楠 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 杨冬英 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 苏州科技大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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