鄰近地鐵隧道深基抗圍護結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、自十九世紀(jì)六十年代出現(xiàn)了地下鐵道開始,人類不斷的對地下空間的資源利用不再局限在地下鐵道、地下管線以及將一些地面建筑的部分向地下空間延伸,現(xiàn)在還有停車場、實驗室、展覽館和軍事設(shè)施也出現(xiàn)在地下空間中。因此出現(xiàn)了大量技術(shù)復(fù)雜的深基坑工程,而影響這些基坑工程質(zhì)量、工期還有造價的一個決定性的因素就是基坑工程支護結(jié)構(gòu)的形式。但從實踐經(jīng)驗中出發(fā)大部分基坑工程的圍護結(jié)構(gòu)的設(shè)計過于偏保守,從施工監(jiān)測的數(shù)據(jù)來看,許多基坑整個開挖過程中的實際變形要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于設(shè)

2、計控制值,說明設(shè)計方案對結(jié)構(gòu)形式和材料性能的利用不夠充分,存在優(yōu)化設(shè)計的必要性。
  本文以鄭州某鄰近地鐵深基坑開挖與支護為依托,鄭州地區(qū)常見土質(zhì)為粉質(zhì)粘土、粉土及細(xì)沙,本文在現(xiàn)有的關(guān)于深基坑開挖圍護結(jié)構(gòu)的變形規(guī)律研究成果的基礎(chǔ)上,借助理正深基坑7.0軟件來計算驗證工程原設(shè)計方案,然后根據(jù)工程設(shè)計控制值提出優(yōu)化設(shè)計方案,并分析優(yōu)化前后基坑圍護樁水平位移、基坑周邊地表沉降及鄰近地鐵隧道管片變形規(guī)律的變化,再利用邁達斯GTS軟件模擬優(yōu)

3、化設(shè)計的開挖過程,并分析優(yōu)化后基坑圍護樁水平位移、基坑周邊地表沉降和地鐵管片變形規(guī)律,對比發(fā)現(xiàn)模擬值距離設(shè)計控制值還有監(jiān)測報警值還有一定安全富余空間,證明優(yōu)化方案是正確的,可以滿足基坑安全穩(wěn)定性的前提下節(jié)約造價的目的。具體做了以下工作:
  (1)詳細(xì)列舉了國內(nèi)外常見的基坑圍護結(jié)構(gòu)體系,對比不同圍護結(jié)構(gòu)形式及其組合的優(yōu)劣還有他們各自的適用條件。
  (2)分析本文中圍護樁加預(yù)應(yīng)力錨索支護體系在施工監(jiān)測中所得到的圍護樁在各個工

4、況下的水平位移、周邊地表沉降還有鄰近地鐵隧道管片的變形規(guī)律,發(fā)現(xiàn)圍護結(jié)構(gòu)實際的變形量與遠(yuǎn)小于設(shè)計控制值和監(jiān)測報警值,存在很大優(yōu)化空間。
  (3)利用理正深基坑7.0軟件分別優(yōu)化原設(shè)計中盾構(gòu)段和標(biāo)準(zhǔn)段圍護樁的樁徑和樁距的大小,優(yōu)化計算結(jié)果反應(yīng)出了盾構(gòu)段和標(biāo)準(zhǔn)段優(yōu)化后圍護結(jié)構(gòu)的變形仍在設(shè)計控制值和監(jiān)測報警值以內(nèi),同時計算得出優(yōu)化后圍護結(jié)構(gòu)造價較低,達到了既能保證安全又能降低造價的目的。
  (4)對比分析由理正軟件計算的原設(shè)計

5、的圍護結(jié)構(gòu)水平位移和基坑周邊地表沉降結(jié)果與現(xiàn)場施工監(jiān)測結(jié)果,發(fā)現(xiàn)由現(xiàn)場監(jiān)測繪制的位移深度曲線與軟件得出的曲線變化規(guī)律基本一致且形變量大小接近,可以證明輸入理正軟件的相關(guān)參數(shù)對計算本基坑開挖形變量結(jié)果有一定的參考價值。
  (5)借助邁達斯GTS有限元軟件模擬分析優(yōu)化設(shè)計方案基坑開挖過程,得出優(yōu)化前后圍護樁與土體在分步開挖下每層開挖后的整體位移云圖,還有隧道管片周圍土體的位移云圖。對比理正計算結(jié)果和有限元模擬結(jié)果,發(fā)現(xiàn)兩種軟件模擬結(jié)

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