地铁车站深基坑开挖对邻近既有高架桥影响研究

摘要

随着城市地铁车站基坑工程规模向着深、大方向发展和受施工周边环境限制，使车站深大基坑施工过程中对邻近既有构筑物安全控制显得关键和重要，故开展深大基坑开挖过程中对邻近既有重要构筑物变形和应力状况研究，对确保基坑施工安全和既有构筑物安全具有重要工程应用价值。　　论文结合合肥轨道交通工程2号线青阳路车站深基坑工程实际开挖条件和工况与膨胀土场地特点，构建了有限差分数值分析模型，进而反演了地铁基坑开挖过程中，周围环境和邻近既有高架桥基础的变形和应力分布状况，并与现场监测数据对比验证，得到了以下主要结论:　　(1)基坑开挖后周围土体沉降总体呈现出“凹槽形”分布趋势，而基坑底部土体回弹变形呈现出“反扣锅底形”分布特征，围护结构侧向变形曲线则为“凸肚形”形态。　　(2)基坑周围地表沉降值随着基坑开挖深度的增加逐渐增大，地面最大沉降位置逐渐远离围护结构，最终出现在距基坑边缘10m附近处，最大地表沉降值约为10mm;坑底土体回弹变形和围护结构的水平位移也呈现出随着基坑开挖深度的增加而增大的规律，围护结构最大水平位移位置也有随着开挖深度加大而下移特点。　　(3)基坑开挖过程中邻近既有高架承台变形值很小，开挖初期略微抬升，之后开始下沉，最大沉降不超过2.5mm，最大倾斜率为2.3×10-4。既有高架桥桩基的侧向变形呈现出随开挖深度加大而变大趋势，但变形量相对较小，且变形最大值最终出现在基坑开挖面附近，桩身弯矩变化趋势与桩身水平变形趋势基本一致。　　(4)数值反演结果与实测结果基本吻合，两者变形发展趋势相似，表明采用的分析模型合理可靠。模拟结果显示开挖引起的高架桥基础变形和内力值均较小，表明基坑开挖过程中采用的支护系统及施工措施有效的控制了基坑变形，降低了对邻近高架桥的影响。

目录

声明

致谢

摘要

第一章 绪论

1．1 选题背景及意义

1．1．1 选题背景

1．1．2 研究意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 深基坑变形分析研究现状

1．2．2 深基坑施工对邻近构筑物影响研究现状

1．3 本文研究的内容及方法

第二章 实例数值反演模型构建

2．1 FLAC3D概述

2．2 FLAC本构模型及材料单元简介

2．2．1 本构模型

2．2．2 结构单元

2．3 研究实例简介

2．3．1 工程概况

2．3．2 地质条件

2．3．3 支护信息

2．4 数值反演模型

2．4．1 基本假定

2．4．2 计算模型范围

2．4．3 计算模型参数

2．4．4 开挖工况模拟

第三章 基坑变形模拟结果及与实测数据对比研究

3．1 基坑周围土体沉降

3．2 基坑底部土体变形

3．3 围护结构水平变形

3．4 本章小结

第四章 邻近既有高架桥基础变形模拟结果分析

4．1 邻近既有高架桥承台

4．2 桥桩基础

4．2．1 桩体水平变形分析

4．2．2 桩体附加弯矩

4．3 本章小结

第五章 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况