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地铁车站PBA洞桩法及车站交叉结构施工力学行为研究
| 论文题名： | 地铁车站PBA洞桩法及车站交叉结构施工力学行为研究 |
| 关键词： | 地铁车站;PBA洞桩法;修正荷载-结构模型;空间交叉结构;施工力学行为 |
| 摘要： | 近年来，我国已进入城市地铁高速发展阶段，地铁车站作为地铁土建工程的重要组成部分，受周边深基础高层建筑、交叉路口高架桥、多线共用车站站位等复杂城市环境的影响，其建设难度越来越高，规模越来越大。目前，地铁车站常见的施工方法有明挖法、盖挖法、中洞法、侧洞法和PBA洞桩法等，其中PBA洞桩法以其适应性强、灵活性高、断面利用率大、环境影响小、工期较易控制等优点，越来越受到业界的重视和青睐。同时，在多线共用有限车站站位的情况下，新建PBA洞桩法车站存在与同站位既有车站的换乘问题，因此会出现在既有车站某墙体位置开口建设换乘通道从而形成空间交叉结构的现实需要。本文以PBA洞桩法修建地铁车站，以及换乘通道与既有地铁车站相交形成的空间交叉结构为研究对象，开展了其相应的二维和三维有限元数值模拟，主要研究工作如下: 1、PBA洞桩法导洞数量较多、间距较小，开挖过程容易出现群洞效应引起地层较大位移。通过对PBA洞桩法上下两层共八个小导洞实施开挖顺序优化，从控制地表沉降和地中位移的角度，提出了“优先开挖下导洞、每层导洞先两边后中间”的导洞优化开挖顺序。 2、在地铁车站拱部扣拱和车站主体施工方案优化的基础上，实施了PBA洞桩法双层地铁车站和三层地铁车站不同施工方案的动态施工力学行为分析，在对比不同开挖方案地层变形和车站结构内力的基础上，提出了应先行中部扣拱再行两侧扣拱的导洞间扣拱顺序，并推荐车站主体结构采用逆作法施工。 3、分别利用考虑施工效应的地层-结构模型和传统荷载-结构模型分析了PBA洞桩法车站的结构内力，在对比两种方法车站结构内力分布特点和量值的基础上，结合PBA洞桩法存在导洞的特点，提出了PBA洞桩法地铁车站的修正荷载-结构模型。 4、对PBA洞桩法优化施工方案的整个施工过程进行了详细的模拟研究，揭示了PBA洞桩法施工过程中地层的位移变化规律和应力变化规律。 5、分析了换乘通道和既有地铁车站组成的空间交叉结构施工引起的地层位移变化特点，揭示了虽然换乘通道施工对既有车站结构变形影响较小，但在侧墙开口位置会发生应力集中等现象。 |
| 作者： | 房旭 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 晏启祥 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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