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大型陆地沉井排水下沉的动态控制研究
| 论文题名： | 大型陆地沉井排水下沉的动态控制研究 |
| 关键词： | 陆地岸边沉井;降排水施工;排水下沉;动态控制;分区域开挖 |
| 摘要： | 近年来随着我国城市建设高速发展，毗邻水域的特大城市跨江、跨海的需求显著，大跨深水域桥梁应运而生。大型沉井基础作为一种常见的深埋基础型式，被广泛用作大跨度桥梁主墩和锚碇基础。 大型陆地岸边沉井下沉初期常采用工效较高的降排水施工方式，但该阶段沉井结构刚度低、入土深度浅，易出现结构性开裂、沉井倾斜、拒沉、突沉等异常现象，是沉井下沉的动态控制的关键阶段。 本文依托于南京仙新路北锚碇沉井基础下沉项目，通过理论研究、数值模拟和现场监测等手段，对大型陆地沉井排水下沉过程中下沉可行性控制、本体结构安全性控制和沉井施工对周围环境影响控制进行了研究，研究结果表明： 1)沉井下沉初期宜采用分区域开挖，待沉井下沉一定深度，侧壁土体提供一定的侧向约束后再逐渐过渡到全断面开挖。沉井平稳下沉过程中，应力变化幅度较小，但沉井突沉、翻砂等会造成沉井底节钢壳刃脚根部、刃脚及隔墙底部钢壳应力发生突变，使沉井钢壳应力重新分布。 2)沉井首次降排水下沉期间，侧壁摩阻力随入土深度的增加而增加，在断面入土深度超过4m后摩阻力迅速增加，在沉井外侧壁设置台阶可有效降低沉井侧壁与土体之间的摩阻力。底部反力主要由刃脚下部的土体承担，下沉初期刃脚底部反力随除土的范围的扩大而增加，下沉后期刃脚底部反力下降并逐渐回归下沉初期反力值。 3)沉井降排水下沉期间，周边地表沉降主要发生在沉井第一次降排水下沉阶段，第二次下沉降排水时周边地表沉降量增量较小。沿沉井垂直于侧壁方向，从内向外地表沉降量逐渐减小，距沉井0.5D（D为沉井长和宽的平均值）处地表沉降约为距沉井0.25D处地表沉降的66%，距沉井0.75D处地表沉降约为距沉井0.25D处地表沉降的46%。在沉井和构筑物之间设置防护桩可有效降低沉井施工对周边构筑物的影响。 |
| 作者： | 杨彤薇 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 穆保岗;陶景晖 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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