緊鄰既有線地鐵車站深基坑工程穩(wěn)定與變形特性研究

1、分類號V D C 魚絲 博士學(xué)位論文 緊鄰既有線地鐵車站深基坑工程穩(wěn)定與變形特性研究 S t u d y o n t h e S t a b i l i t y a n d D e f o r m a t i o n C h a r a c t e r i s t i c s o f D e e p f o u n d a t i o n P i t N e a r E x i s t i n g L i n e 作者姓名： 學(xué)科專業(yè)：

2、 學(xué)院( 系、所) ： 指導(dǎo)教師： 張國亮 土木工程( 結(jié)構(gòu)工程) 土木工程學(xué)院 余志武教授 論文答辯日期盤壘：』：即答辯委員會主席 中 南大學(xué) 2 0 1 2 年0 3 月博士學(xué)位論文 摘要 摘 要 為了解決城市交通擁堵問題，緩解交通壓力，適應(yīng)國民經(jīng)濟發(fā)展 的需要，城市軌道交通得到快速發(fā)展，地鐵車站基坑工程也呈現(xiàn)出“大、 深、緊、近’’等特點。由于深基坑工程事故的多發(fā)性及后果的嚴(yán)重性， 基坑工程作為一個古老又具有時代特點的結(jié)構(gòu)與巖土工

3、程問題，又逐 步引起同行越來越多的關(guān)注。本文依托中國鐵路工程總公司重點課題 ——緊鄰既有線基坑設(shè)計與施工關(guān)鍵技術(shù)研究( 項目編號：2 0 0 9 0 2 ) ， 針對深圳地鐵5 號線民治站和五和站基坑工程縱向全長緊鄰既有線鐵 路或公路的復(fù)雜工程背景，綜合運用現(xiàn)場試驗、室內(nèi)試驗、理論分析 和數(shù)值模擬等方法，研究了緊鄰既有線不對稱超載深基坑的穩(wěn)定性及 變形規(guī)律，主要研究內(nèi)容和成果如下： ( 1 ) 針對民治車站和五和車站縱向全長平行高路堤既

4、有線，存在 嚴(yán)重不對稱靜力超載和機車動載影響的問題，開展了現(xiàn)場列車動載試 驗，基于動載測試結(jié)果，采用動力和等效靜力分析方法，研究了動、 靜載作用下不對稱超載基坑圍護結(jié)構(gòu)體系的靜、動力響應(yīng)，獲得了不 同工況下圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)力、沉降變形、水平位移、既有線沉降等變化規(guī) 律，評價了不對稱超載基坑圍護結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的合理性和適應(yīng)性。 ( 2 ) 分別對等效靜載、不考慮機車動載、機車運行時速6 0 k m ／h 、 8 0 k m ／h 、1 2 0 k

5、 m ／h 等五種工況進行了參數(shù)對比研究。機車運行時速為 1 2 0 k m ／h 時，動載影響系數(shù)可達到1 ．2 ，對圍護結(jié)構(gòu)體系受力和變形影 響顯著。而機車時速低于6 0 k m ／h 時，動載影響系數(shù)小于5 ％，設(shè)計驗 算時機車動載可簡化為等效土柱靜載作用。 ( 3 ) 為滿足既有線路基不均勻沉降變形控制標(biāo)準(zhǔn)和支護結(jié)構(gòu)穩(wěn)定 性的要求，通過現(xiàn)場動載測試及理論分析，明確提出既有線限速6 0 k m ／h 的安全運行標(biāo)準(zhǔn)，確保了基坑開挖