重庆轨道六号线江北城车站45m深基坑支护方案研究

摘要

近年来，随着我国经济的快速发展和社会的进步，我国城市基本建设规模逐渐加大，高层建筑、地下建筑、隧道等工程大幅度增加。为了节约地上空间，节省土地，充分利用地下空间的深基坑工程随之增加，这使得深基坑工程施工问题在技术和经济上对整个建筑施工起着举足轻重的影响。
　　深基坑工程是当前岩土工程领域的难点和热点问题之一。在城市轨道交通飞速发展的前提下，地铁车站经常会有深基坑工程，如何在复杂环境条件下，使深基坑工程对周围建筑物的影响在工程规范所要求的范围之内，从而保证深基坑工程和建筑物的安全性。
　　在阅读大量国内外文献，总结以往研究的成果基础上，本文以重庆市轨道交通六号线江北城车站深基坑工程为背景，针对基坑在开挖和支护过程中结构的变形和以及土压力的性能进行了深入的研究，同时利用大型有限元软件ANSYS建立三维模型，计算得出深基坑在三种不同支护方案下的力学行为，对比分析总结得出最优支护方案，并通过计算数据与健康量测数据进行对比，验证有限元软件计算结果的可靠性，本论文的主要工作和研究内容如下:
　　①利用有限元软件ANSYS建立45m深基坑在锚杆挡墙支护作用下的有限元模型，分析深基坑在锚杆挡墙支护作用下的土体位移、土体应力、支护应力和锚杆挡墙水平方向位移。
　　②利用有限元软件ANSYS建立45m深基坑在锚拉桩支护作用下的有限元模型，分析深基坑在锚拉桩支护作用下的土体位移、土体应力、支护应力、桩水平方向位移和预应力锚索轴力。
　　③利用有限元软件ANSYS建立45m深基坑在抗滑桩支护作用下的有限元模型，分析深基坑在抗滑桩支护作用下的土体位移、土体应力、支护应力、桩水平方向位移。
　　④将监控量测的结果和有限元软件计算结果进行对比分析。
　　针对重庆市轨道交通六号线江北城地铁车站45m深基坑支护方案研究，本论文得出了45m深基坑在三种不同支护方案下的受力分析，通过比较得出锚拉桩方案和抗滑桩方案与实测值更接近且满足规范的要求，但是锚拉桩方案属于主动控制土体变形，综合了抗滑桩和预应力锚索两种结构的优点，还节约了投资，为优选方案。通过运用监控量测技术对监测数据的结果进行分析，与数值模拟中三维有限元分析结果进行对比，分析了产生误差的原因并验证有限元分析的可靠性。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究的目的和意义

1．2 国内外研究现状

1．3 存在的问题

1．4 研究的方法和主要内容

第二章 工程概况

2．1．概述

2．2 勘察依据及技术标准

2．3 勘察目的及要求

2．4 工程地质条件

2．5 水文地质条件

2．6 地震与地震效应评价

第三章 有限元分析理论

3．1 有限元法的基本原理和发展

3．2 有限元分析基本特点

3．3 有限元分析的方法和步骤

3．4 本论文基坑施工过程模拟的ANSYS实现

3．4．1 初始地应力模拟

3．4．2 开挖与支护过程的模拟

3．4．3 连续施工的模拟

第四章 深基坑支护结构数值模拟分析研究

4．1 ANSYS数值模拟计算

4．1．1 模型基本情况

4．1．2 模型基本假定

4．1．3 本构模型的选择

4．1．4 增量法计算方法

4．2 计算模型及材料参数

4．2．1 典型工况设计材料参数

4．2．2 有限元模型

4．2．2 利用ANSYS程序实现的开挖方案

4．3 工况一：锚杆挡墙支护结构计算结果分析

4．3．1 土体位移分析

4．3．2 土体应力分析

4．3．3 支护应力分析

4．3．4 锚杆挡墙水平方向位移分析

4．4 工况二：锚拉桩支护结构计算结果分析

4．4．1 土体位移分析

4．4．2 土体应力分析

4．4．3 支护应力分析

4．4．4 桩水平方向位移分析

4．4．5 预应力锚索轴力分析

4．5 工况三：抗滑桩支护结构计算结果分析

4．5．1 土体位移分析

4．5．2 土体应力分析

4．5．3 支护应力分析

4．5．4 桩水平方向位移分析

4．6 结果分析及研究

4．6．1 土体位移分析

4．6．2 土体应力分析

4．6．3 支护位移分析

4．6．4 支护应力分析

4．6．5 基底隆起位移分析

4．6．6 预应力锚索轴力分析

4．7 结论

第五章 监控量测结果和有限元分析结果的对比分析

5．1 桩顶水平位移对比分析

5．2 地表下沉对比分析

5．3 锚索轴力对比分析

5．4 监控量测结果和有限元结果的对比总结

5．5 本章小结

第六章 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

致谢

参考文献

在学期间发表的论文和取得的学术成果