合肥膨胀土地层明挖地铁车站两阶段施工关键技术研究

摘要

合肥地铁明挖地铁车站位于膨胀土地层中，膨胀土具有吸水膨胀、失水收缩的工程特性对车站深基坑的开挖和主体结构施作两阶段造成不利的影响，在设计和施工中通常会采取很多安全保证措施，以确保在深基坑在开挖阶段和主体结构施作阶段两阶段基坑的整体稳定和安全，导致施工过程的繁琐、影响施工进度。
　　为了明确膨胀土在基坑开挖和主体结构施作两阶段中的影响，保证两阶段的施工的安全。本文结合合肥地铁1号线望湖城明挖车站，对合肥膨胀土地层明挖地铁车站的两阶段施工开展了研究，主要工作有:
　　(1)根据朗肯土压力和等值量法，通过理论推导，得到了深基坑在开挖阶段的土压力计算方法;在分析现场测试数据基础上，提出了合肥膨胀土地层深基坑土压力修正计算方法。
　　(2)对基坑开挖阶段的基坑整体稳定性进行分析，确定了进行横支撑的架设时机分析的可行性;结合数值模拟技术，对开挖阶段不同工序条件下横支撑架设时机进行分析，提出了在深基坑开挖阶段横支撑的架设时机。
　　(3)对比分析深基坑的主体施作换撑方法的优缺点，提出了主体施作阶段的免换撑工法;对围护结构刚度和底板施作时机计算分析，提出了合肥深基坑主体施作免换撑的适用条件;研究不同的免换撑施工工法，结合现场试验进行验证，提出了免换撑的最优施作工法。
　　(4)结合上述合肥地区膨胀土地层明挖地铁车站两阶段施工的研究成果，和国内其他膨胀土地区调研结果，提出合肥地区膨胀土深基坑两阶段监控量测方案，指导现场施工。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景

1．2 国内外研究现状

1．2．1 土压力计算方法研究现状

1．2．2 基坑开挖阶段横支撑架设时机研究现状

1．2．3 基坑主体结构施作阶段研究现状

1．2．4 基坑监控量测研究现状

1．3 依托工程概况

1．3．1 工程概况

1．3．2 工程地质和水文地质

1．3．3 特殊性岩土

1．3．4 工程特点及难点

1．4 主要研究内容

第2章 合肥膨胀土地层深基坑土压力计算方法研究

2．1 膨胀土地层基坑土压力计算存在的问题

2．2 深基坑土压力计算方法

2．1．1 朗肯土压力计算方法

2．2．2 等值梁法

2．3 深基坑土压力理论计算方法

2．3．1 计算方法基本假定

2．3．2 计算方法

2．4 合肥膨胀土地层深基坑土压力计算

2．5 小结

第3章 合肥膨胀土地层深基坑横撑架设时机分析

3．1 基坑安全性判定标准

3．2 基坑稳定性分析

3．2．1 基坑无支护稳定性分析

3．2．2 基坑稳定性分析

3．3 基坑开挖阶段横支撑架设时机分析

3．3．1 横支撑架设时机工况

3．3．2 未架设横支撑时开挖计算分析

3．3．3 架设第一道横支撑后开挖的计算分析

3．3．4 架设第二道横支撑后基坑开挖计算分析

3．3．5 架设第三道横支撑后基坑开挖计算分析

3．4 小结

第4章 合肥膨胀土明挖深基坑主体结构免换撑施工方法研究

4．1 深基坑主体施作换撑施工技术

4．1．1 常规换撑施工技术

4．1．2 膨胀土地区换撑施工技术

4．1．3 常规换撑施工方法的缺点

4．1．4 免换撑方案的提出

4．2 免换撑施工技术的适用条件

4．2．1 底板及负二层侧墙的施作

4．2．2 围护桩的刚度

4．2．3 钢支撑的刚度

4．3 深基坑主体结构施作阶段免换撑施工工法研究

4．3．1 免换撑施作工况

4．3．2 免换撑可行性分析

4．3．3 免换撑施工工法研究

4．4 免换撑施工技术现场试验

4．4．1 试验目的

4．4．2 试验段的选取

4．4．3 试验段围护概况、开挖和主体支护免换撑施工工序

4．4．4 测试内容及监测仪器的选择

4．4．5 测点布置、控制标准和监测频率

4．4．6 试验数据对比分析

4．5 小结

第5章 合肥膨胀土地层地铁车站两阶段监控量测技术

5．1 监控量测的目的和原则

5．2 调研的膨胀土地区监控量测规范

5．3 合肥膨胀土地层深基坑开挖阶段监控量测

5．2．1 地表沉降、围护桩测点布置

5．2．2 桩体内力、围护桩侧向土压力布置图

5．2．3 膨胀土地层深基坑开挖阶段监测频率

5．2．4 膨胀土地层深基坑开挖阶段控制标准

5．4 合肥膨胀土地层深基坑主体施作阶段监控量测

5．4．1 深基坑主体结构施作阶段监测内容和测点布置

5．4．2 深基坑主体结构施作阶段监测频率

5．4．3 膨胀土地层深基坑主体施作阶段控制标准

5．5 小结

结论与展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间参加的科研项目