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富水砂卵石层地铁换乘站深基坑降水开挖变形规律研究
| 论文题名： | 富水砂卵石层地铁换乘站深基坑降水开挖变形规律研究 |
| 关键词： | 富水砂卵石地层;深基坑;现场监测;流固耦合;地铁换乘站 |
| 摘要： | 砂卵石土地层在我国四川等地区分布广泛。这种地层的工程性质较为特殊，具有潜水含量高、渗透性好、自稳能力差以及区域差异性强的特性，为保证施工以及周边建筑物的安全，该地层的基坑工程在变形方面有着较高的要求。根据成都市城市轨道交通第五期规划(2024~2029年)，成都市未来几年将会新建多条地铁线路，意味着将会涌现大量基坑工程。目前关于富水砂卵石层地区基坑工程的变形规律研究较少，可供参考的工程实例有限，因此在该地区开展基坑工程变形规律的研究具有一定工程实用价值。 本文基于成都市地铁凤溪河站深基坑项目，在充分掌握研究区工程地质条件的基础上，结合监测数据，基于流固耦合理论，利用COMSOLMultiphysics有限元模拟软件建立了三维数值模型，分析了在降水及开挖条件下富水砂卵石层深基坑整体的变形规律。具体内容及结论如下： (1)对凤溪河站的抽水试验展开研究，得出了研究区地层抽水量与观测井水深随时间变化的规律以及砂卵石层的渗透系数。 (2)对凤溪河站深基坑共7项监测项目的监测数据进行了汇总及整理，主要分析深基坑降水开挖对基坑自身结构以及周边土体的影响机制，并总结施工过程中基坑的变形规律。 (3)根据现场勘察资料以及监测数据，使用有限元数值软件构建了三维数值模型，基于流固耦合理论，分析了富水砂卵石层深基坑在降水及开挖条件下的整体变形规律，其中包括渗流路径的演化特征、周围土体和围护结构的变形特征。将模拟与监测结果分析比较，发现两者变形趋势保持一致，模拟值略大于监测值，验证了模拟的可靠性。 (4)基于建立的有限元模型，探讨了砂卵石地层渗透系数、围护结构厚度以及是否考虑降水开挖耦合对深基坑变形的影响。结果显示，渗透系数的增大会加剧基坑的变形；围护结构的厚度对基坑变形控制有限；考虑耦合分析的地表沉降、水平位移以及围护结构侧移量均大于非耦合分析，坑底隆起量低于非耦合分析。 |
| 作者： | 庞明港 |
| 专业： | 地质工程 |
| 导师： | 吕岩 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 吉林大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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