某十字换乘地铁车站深基坑变形规律研究

摘要

21世纪是我国城市地铁建设的高峰时期，城市轨道交通的蓬勃发展带来了深基坑工程的迅速建设，基坑的开挖深度愈来愈深，如何确保基坑工程的安全是当前需要解决的问题。本文以南昌地铁八一馆车站深基坑工程为背景，首先对深基坑工程变形进行了理论分析，并介绍了基于有限差分软件FLAC3D对基坑工程进行数值模拟的方法，进而采用FLAC3D对八一馆站深基坑工程的整个开挖过程进行动态模拟分析，研究车站基坑的围护结构水平变形规律和地表沉降变形规律，并与实际施工中监测所得变形数据进行对比分析，进而对实际施工提供合理化建议。具体内容如下：
　　（1）首先介绍了我国地铁建设的发展近况，并回顾了国内、国外基坑工程研究发展历程，介绍了深基坑工程的理论及方法。
　　（2）介绍FLAC3D有限差分软件的原理，进而探讨数值模拟基坑开挖的具体方法。其中，土体采用Drucker-Prager本构模型，围护地连墙以及盖板混凝土板撑采用理想的弹性模型，钢支撑采用Beam结构单元模拟，立柱采用Pile结构单元模拟，基坑的动态开挖采用FLAC3D内置的Null模型模拟来实现。
　　（3）结合南昌地铁八一馆车站深基坑工程，基于FLAC3D软件平台，建立数值分析模型，进行网格划分，选取适当的边界条件，合理划分工况，以进行基坑开挖的动态模拟。之后对数值模拟结果进行总结分析，得到基坑开挖引起的墙体及墙后土体的变形特征。
　　（4）将数值模拟结果与现场实际监测变形数据进行对比分析，结果表明：围护桩变形及基坑周围地表变形的模拟值与监测值的基本趋势都大体一致；模拟所得结果能够基本反映基坑变特征，验证了模拟时所用的模型、计算方法、参数选取、边界条件等的合理性，证明了数值模拟计算能够满足工程需要，可以为进一步优化设计和施工提供较为可靠的依据。本文的模拟过程以及结果可以为类似基坑工程的设计及安全施工提供参考。
　　（5）总结论文研究结果，得出结论，展望下一步工作。

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主要符号说明

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 研究意义

1.3 本文研究内容

第二章 基坑工程国内外研究现状

2.1 支护结构变形和内力

2.2 坑底隆起研究现状

2.3 墙后土体变形研究现状

2.4 深基坑变形现场监测

2.5 深基坑变形影响因素

2.6 基坑变形的时空效应

第三章 工程概况

3.1 车站设计概况

3.2 施工现场条件及周边环境

3.3 地下管线

3.4 工程地质及水文地质情况

3.5 技术参数

3.6 监测实施方法

第四章 基坑开挖的模拟理论

4.1 FLAC 3D软件简介

4.2 基坑开挖的模拟理论

第五章 FLAC 3D数值模拟结果分析

5.1 模型建立

5.2 计算参数

5.3 边界条件

5.4 计算工况

5.5 各个方向的位移变化云图

5.6 模拟结果分析

5.7 施工建议

第六章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

个人简历 在读期间发表的学术论文

致谢