软土地区地铁深基坑开挖施工的基坑本体安全评价研究

摘要

随着上海城市轨道交通网络的完善，地铁车站基坑正向深、大、近、紧、难方向发展。为了确切掌握施工过程中基坑支护体系的受力规律和安全性状，本文以上海某地铁车站基坑支护体系变形为主要研究对象，利用动态变形动态控制的方法，基于对大量现场监测结果的分析，着重研究和探讨了软土地区深基坑支护结构地下连续墙内力与变形、支撑内力及立柱桩位移与内力变化等相关问题。主要内容包括以下几方面： 1、对地下连续墙的破坏模式与破坏机理进行了分析。对承载能力极限状态和正常使用极限状态下地下连续墙的极限弯矩进行了推导，并进一步给出了地铁车站地下连续墙的极限弯矩简化计算式，以方便工程估算。介绍了地下连续墙测斜位移的曲线拟合法，并推导了地下连续墙的抗弯刚度简化公式，该公式简单实用，易于在工程实践中使用。对正常及异常测斜曲线的特点进行了描述，并从累计变形(比)、变形速率的方面对测斜曲线所表征的地下连续墙的安全性状进行了探讨，并对地下连续墙设计参数对墙体变形的影响进行了分析。给出地下连续墙内力与变形的安全评判指标与评判方法。 2、在分析基坑支撑结构破坏机理的基础上，对施工过程中支撑轴力随工况变化规律进行分析研究并对上海各地铁车站基坑的最大支撑轴力进行了统计。推导了单跨压杆式钢支撑的内力计算公式，并给出由稳定性控制的支撑极限轴力随支撑长度变化的实用计算式。建立了立柱竖向位移引起双跨压杆式支撑结构内力变化的计算公式，利用结构力学原理与极限弯矩理论对立柱竖向位移控制指标进行了界定，并对支撑结构允许变形状态下的内力控制指标进行了核算。给出单跨压杆式支撑及双跨压杆式支撑的安全评判指标与评判方法。 3、对基坑开挖坑底隆起带动立柱隆起时，立柱桩的受力与位移模式进行了初步分析，并给出了立柱桩位移、轴力与桩周摩阻力的计算方法。立柱的竖向位移是引发支撑系统破坏的主要因素之一。由支撑结构允许变形状态下的内力控制指标反算出立柱的容许隆起位移。分析了基坑宽度、围护墙插入比、下卧坚硬土层深度、被动区土体强度、围护墙侧摩阻力、地面超载等因素对基坑抗隆起安全系数的影响。 4、结合某地铁车站的具体情况确立了深基坑本体的安全评价指标，运用综合集成风险评估方法构建了基坑本体的安全评价模型并根据实测结果对其安全等级进行划分并评价其安全状态。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章 引言

1.1研究背景与意义

1.2本课题的国内外研究现状综述

1.3本文主要研究内容

1.4本课题主要创新点

第2章 软土深基坑地下连续墙安全性评判

2.1概述

2.2地下连续墙破坏模式、破坏机理与安全评判指标

2.3地下连续墙内力安全性评估

2.4地下连续墙变形安全性评估

2.5地下连续墙设计参数对变形与内力的影响

2.6地下连续墙安全性综合评判

2.7小结

第3章 软土深基坑支撑结构安全性评判

3.1概述

3.2支撑的受力形式与破坏模式

3.3支撑轴力变化规律及最大支撑轴力统计

3.4单跨压杆式支撑内力计算

3.5双跨压杆式支撑内力计算

3.6支撑的安全性评判

3.7小结

第4章 软土深基坑立柱隆起安全性评判

4.1概述

4.2立柱竖向位移影响因素

4.3立柱竖向位移的危害

4.4立柱桩竖向受力与位移分析

4.5立柱隆起警戒值的确定

4.6基坑抗隆起稳定性影响因素

4.7本章小结

第5章 基于安全评判指标的深基坑本体风险评估

5.1概述

5.2深基坑监测警戒值标准

5.3深基坑本体施工安全风险评估

5.4小结

第6章 结论和展望

6.1论文研究主要结论

6.2论文研究展望

致谢

参考文献

个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果