房建基坑与地铁车站基坑近邻施工FLAC3D数值模拟研究

摘要

我国城镇建设的不断发展，推动了为各种建（构）筑物地下结构施工创造条件的基坑工程的发展。近年来兰州市区的城市建设也突飞猛进的发展起来，特别是地铁的建设为解决城市用地紧张和道路交通拥挤发挥了重要的作用。伴随着地铁的兴建，出现了越来越多的邻近地铁工程的基坑工程，这类问题的出现逐渐成为了兰州市区基坑设计的突出课题。能否处理好这类问题将直接关系到兰州市区能否更好的开展城市建设和城市轨道建设。
　　本文在对基坑设计计算理论研究和兰州市区岩土特性分析的基础上，以兰州某近邻在建地铁车站综合楼基坑工程为例，并采用FLAC3D数值软件对此基坑及其近邻的地铁车站基坑进行分步支护开挖模拟分析，得到此基坑支护结构的内力及稳定性评价和近邻地铁车站基坑支护结构的变形情况。通过对模拟结果进行分析，发现此综合楼基坑的开挖对近邻的地铁车站基坑围护结构变形的影响微乎其微，地铁车站基坑对此综合楼基坑的内力影响也比较小，但是对此综合楼基坑围护结构整体稳定性影响较大，此综合楼基坑近邻地铁侧有失稳的危险。经过模拟结果的分析指出了此基坑工程支护设计中可能存在的薄弱环节并提出相应的合理化建议，对综合楼基坑支护方案进行优化，表明数值模拟在处理此类问题的有效性，同时也说明FLAC3D在特殊条件下的基坑工程中的应用是可行的，从而为今后特殊条件下的基坑工程的设计与分析提供了一种可行的、经济的方法与手段。
　　本文的工程实例中，在进行综合楼基坑的支护设计时地铁车站基坑已经设计完毕并且已经开工建设，因此本文采用数值模拟方法对这两个基坑的相互影响进行分析，根据分析结果对综合楼基坑提出了相应的支护设计优化方案。然而处理这类工程问题最根本的办法还是采用共同设计。这样既能考虑两类工程在结构安全方面的互相影响，又能发挥联合设计的优势将地铁和周边物业联通，使两者各自的功能都得到放大。

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1 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 基坑工程的发展及研究现状

1.3 本文主要研究内容

2 基坑设计计算理论介绍

2.1 土压力分析计算

2.2 基坑稳定分析

2.3 基坑变形与支护结构内力计算

3 兰州市区的岩土基本特性

3.1 岩土基本特性

3.2 岩土工程特性

4 基坑支护的主要技术方法

4.1 基坑支护形式分类及适用范围

4.2 复合土钉支护

4.3 桩锚支护

5 兰州某综合楼基坑与地铁车站基坑近邻施工FLAC3D数值模拟研究

5.1 门诊综合楼基坑工程概况

5.2 FLAC3D数值模拟

5.3 综合楼基坑近邻地铁侧（东侧）内力分析及稳定性分析

5.4 综合楼基坑对地铁基坑变形的影响

5.5 本章小结

6 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

致谢

参考文献

攻读学位期间的研究成果