復(fù)雜地鐵基坑地下連續(xù)墻支護(hù)結(jié)構(gòu)變形特征及其風(fēng)險(xiǎn)分析.pdf

1、支護(hù)結(jié)構(gòu)變形特征是地鐵基坑變形控制和風(fēng)險(xiǎn)分析的前提。本文以復(fù)雜地鐵基坑的地下連續(xù)墻支護(hù)結(jié)構(gòu)為研究對象，以蘇州地鐵1號線深基坑工程為依托，采用理論分析、數(shù)值模擬及監(jiān)測資料相結(jié)合的方法，深入研究蘇州地質(zhì)條件下的地下連續(xù)墻支護(hù)結(jié)構(gòu)變形特征，建立基于動(dòng)態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的地下連續(xù)墻變形風(fēng)險(xiǎn)分析模型，對復(fù)雜地鐵地下連續(xù)墻支護(hù)結(jié)構(gòu)變形進(jìn)行了風(fēng)險(xiǎn)分析和評價(jià)。主要研究內(nèi)容和成果如下:
　　 1、系統(tǒng)研究了蘇州地區(qū)工程地質(zhì)條件特征，對蘇州地鐵工程場地的

2、土性參數(shù)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，得出蘇州地鐵基坑工程主要受④層粉質(zhì)粘土影響的結(jié)論，給出了基坑土體本構(gòu)模型的計(jì)算參數(shù);通過數(shù)值模擬方法分析了蘇州地鐵地下連續(xù)墻支護(hù)結(jié)構(gòu)變形一般特征;深入分析了水土分算合算、墻體厚度、插入比、軟弱土層厚度、首道支撐位置等重要變形控制因素對支護(hù)結(jié)構(gòu)變形基本特征的影響，得出蘇州地鐵基坑地連墻厚度取0.8m較為合理、插入比達(dá)到0.8時(shí)對墻體變形限制作用顯著、首道支撐位置對基坑變形影響較大的結(jié)論。
　　 2、分析了地

3、鐵基坑土體加固方式的特點(diǎn)，深層攪拌法適用于軟土提高承載力、加固止水，加固體壓縮模量需根據(jù)水泥摻量取值;壓密注漿加固離散性大、質(zhì)量難控制;通過數(shù)值模擬方法深入研究了被動(dòng)區(qū)加固參數(shù)對支護(hù)結(jié)構(gòu)變形特征的影響，得出裙邊加固控制坑底隆起效果與滿堂加固接近，裙邊寬度在4～8m范圍較為合理，增加裙邊深度對坑底抗隆起效果顯著，而增加裙邊強(qiáng)度則作用有限;通過對主、被動(dòng)區(qū)加固的基坑監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析，進(jìn)一步驗(yàn)證了基坑加固對支護(hù)結(jié)構(gòu)變形的影響。
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4、、深入研究了地鐵基坑“坑中坑”開挖應(yīng)力路徑特征，外坑土體開挖使坑后水平向壓力介于主動(dòng)土壓力與靜止土壓力之間，外坑底豎向應(yīng)力減小，應(yīng)力主軸發(fā)生偏轉(zhuǎn)，偏應(yīng)力和球應(yīng)力均減小;而內(nèi)坑土體開挖使坑后土體應(yīng)力主軸發(fā)生偏轉(zhuǎn)，應(yīng)力路徑方向發(fā)生改變;通過數(shù)值模擬方法系統(tǒng)研究了“坑中坑”設(shè)計(jì)參數(shù)對支護(hù)結(jié)構(gòu)變形特征的影響，內(nèi)坑距墻體一倍開挖深度范圍內(nèi)對墻體變形影響最為顯著，內(nèi)坑深度越大對支護(hù)結(jié)構(gòu)下部側(cè)向變形影響越顯著;通過對“坑中坑”基坑監(jiān)測數(shù)據(jù)的系統(tǒng)分析，

5、進(jìn)一步驗(yàn)證了“坑中坑”開挖對支護(hù)結(jié)構(gòu)變形特征的影響。
　　 4、通過理論分析、數(shù)值模擬、監(jiān)測數(shù)據(jù)分析等方法，系統(tǒng)研究了地下連續(xù)墻施工工藝對支護(hù)結(jié)構(gòu)變形特征的影響，得出土方超挖2m導(dǎo)致墻體最大側(cè)向變形比超挖1m時(shí)增加約30％;一次降水后逐步開挖比分階段降水逐步開挖導(dǎo)致墻體側(cè)向變形增加約15％;去掉第四道支撐和三四道支撐合并都使墻體側(cè)向變形增加;坑內(nèi)快速回填和坑外壓密注漿預(yù)加固能夠有效制止基坑滲漏和減少水囊誘發(fā)的基坑變形。
　

6、　 5、系統(tǒng)分析了地下連續(xù)墻支護(hù)結(jié)構(gòu)變形控制方法和標(biāo)準(zhǔn)，提出了蘇州地鐵基坑地下連續(xù)墻變形控制標(biāo)準(zhǔn)。
　　 6、采用FMEA分析方法研究了地下連續(xù)墻失效模式，建立了與之相應(yīng)的失效概率模型;闡述了貝葉斯網(wǎng)絡(luò)分析方法對復(fù)雜基坑風(fēng)險(xiǎn)分析的適用性，提出了基于施工過程的動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)分析方法，建立了動(dòng)態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)分析模型。對蘇州地鐵1號線人民路車站基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)了進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析，通過模型能對當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)基坑風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)測，對于確定的證據(jù)變量能計(jì)算施