连接通道施工对地铁车站结构的变形影响及施工优化分析

摘要

随着我国城市化的进程的飞速发展，城市人口迅速膨胀，大型城市的交通拥堵问题愈发凸显，而城市轨道交通作为一种安全、快捷、环保的大运量交通制式便得以快速发展。与此同时，近接工程引起的既有地铁结构的变形、应力集中对地铁的运营安全造成了越来越严重的影响。因此，对城市轨道交通周围的近接工程进行研究，找出其对城市轨道交通结构的安全性影响就具有重要的现实意义。对此，本文选取了典型案例，分析了连接通道及污水管道工程施工过程中既有地铁车站结构的变形影响规律。
　　基于地铁车站设计图纸和工程地质资料，运用ABAQUS有限元软件建立了既有车站结构、连接通道结构和地层的整体三维有限元模型。将近接施工工序分为10个工况，模拟了工程开挖、结构建设和土体回填等实际的施工过程。在进行了数值模拟计算之后，运用数据统计的方法得出既有车站结构在横向、竖向、纵向上的变形发展规律，归纳出了各个结构的变形特点。
　　收集了实际的工程监测数据，将各监测点的变形值与数值模拟计算的理论值进行对比，绘制各点在各个方向上累积最大变形的时程曲线，以此来进行对比分析，验证了数值模拟计算的正确性。
　　结合近接施工对既有车站结构的影响机理，设计了改连接通道围护桩为连续墙、在出入口结构南侧增加桩基保护、分块开挖连接通道基坑等三个施工优化方案。通过数值模拟计算与之前的计算值和实际监测值进行了对比分析，提出了近接施工的优化措施。

目录

声明

致谢

摘要

1 绪论

1．1 研究背景

1．2 研究现状

1．3 研究内容

2 连接通道施工对地铁车站结构变形影响数值模拟计算

2．1 地下结构数值分析方法

2．2 近接施工影响既有地铁结构变形的机理

2．3 项目背景

2．3．1 工程概况

2．3．2 工程水文地质

2．3．3 工程设计概况

2．4 三维有限元模型的建立及计算参数的选取

2．4．1 分析范围

2．4．2 有限元计算模型的假定

2．4．3 计算单元的选取

2．4．4 计算参数的选取

2．4．5 模型的建立

2．5 数值模拟计算

2．5．1 初始自重应力场的计算

2．5．2 模拟工况

2．5．3 数值模拟计算结果分析

2．6 本章小结

3 实际监测数据的与计算结果的对比分析

3．1 监测方案

3．2 通风道结构监测数据对比分析

3．3 出入口通道结构监测数据对比分析

3．4 本章小结

4 施工工法优化分析研究

4．1 连接通道的围护桩改为连续墙

4．2 出入口结构南侧设置围护桩

4．3 连接通道基坑分块开挖

4．4 本章小结

5 结论及展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

作者简历

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