超大深基坑工程支护结构水平位移与支撑轴力分析研究——以济南西客站地铁1号线工程为例

来源 :延边大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hutuxiaoshenxian
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
伴随着国内城市化建设的大力推进,城镇人口的急剧增加,给城市交通运输带来巨大压力。为了解决这一难题,一种新型的交通工具应运而生——地铁。伴随着地铁建设,涌现处一大批深基坑工程,地铁深基坑向超深、超大规模发展,给工程设计、施工人员带来了前所未有的挑战。  近年来深基坑支护结构的计算理论和计算手段,虽有很大的提高,但由于影响支护结构的因素众多,土层力学计算参数、开挖顺序、降水效果、水文条件等因素都对其产生不同程度的影响,使其变形和内力的理论计算值和实测值存在一定差异,对深基坑的理论计算带来了很大的困难。因此,研究深基坑施工过程中的支护结构的变形与支撑轴力的变化规律对深基坑工程的设计和施工具有重要的指导意义。  本文以济南西客站地铁1号线深基坑工程为依托进行了相关的分析研究;首先对深基坑的支护类型、深基坑的变形机理及计算方法进行了系统的分析,为深基坑的研究奠定了理论基础;同时通过对地铁1号线深基坑支护体系以及周围环境条件进行分析后,制定了详细现场监测方案;通过对现场监测数据的整理,具体对地铁1号线深基坑支护桩顶水平位移、桩体位移、钢支撑轴力进行了全面深入的分析研究,得出了符合济南地区类似深基坑工程的一些变化规律,为类似深基坑施工监测的研究提供了一定的借鉴。  本文最后利用ANSYS有限元软件对1号线深基坑工程进行了三维模拟,主要对不同工况下灌注桩水平位移及钢支撑轴力进行了模拟分析,同时将模拟结果与现场监测分析结果做了对比,对比后发现实测值与模拟值吻合较好,为类似深基坑工程的研究提供了一定的参考。  本文得出以下主要结论:  (1)桩顶水平位移,随着基坑开挖深度的增加而增大;桩顶最大变形从基坑南北两端向基坑中部也逐渐增大;第一道支撑(0.1H)能够有效地控制支护桩顶位移;在深基坑主体施工期间,桩顶位移变化速率较小,说明主体结构底板、中板、顶板起到了预期的支护作用;由以上可以得出基坑支护桩顶变形具有明显的时空效应;桩顶水平变形在基坑短边测点S、N及长边角部测点(W1、W9、E1、E9)的监测值在6.5mm至14.1mm之间,而长边中部测点(W2-W8、E2-E8)监测值在16.3mm至28.6mm之间,虽然各测点桩顶水平位移监测值均小于规范规定的警戒值30mm及0.2H%(37.2mm),但是基坑短边及角部的测点监测值远小于规范规定的警戒值,若采用规范规定的警戒值(30mm或0.2H%)对其进行变形控制,过于保守,应对灌注桩桩顶变形控制指标进行分段控制,以减少不必要的浪费,故建议类似本工程地质条件的长条型(长:宽:深=10:1:1)深基坑短边及角部桩顶变形的警戒值为16mm或0.1H%(H为基坑开挖深度)。  (2)随着开挖深度的增加,桩体变形曲线变化规律近似呈“弓”形,最大水平位移也将随着下移,最大变形一般发生在基坑深-12.7m附近,即最大变形出现在0.684H附近;支护桩体水平位移主要发生在基坑开挖支护阶段(开挖至-18.58m),即1H部位,这一阶段最大变形量约占桩体整体最大变形量的75%,而地下工程主体施工阶段桩体最大变形量约占桩体整体最大变形量的25%。  (3)由现场实测数据分析得出:对于济南地区类似地质、支护条件的深基坑,当第一道钢支撑(每6m一根)安装在0.1H附近时,第一道钢支撑的轴力设计值应乘以1.175的修正系数;当第二道钢支撑(每3m一根)安装在0.45H附近时,第二道钢支撑的轴力设计值应乘以1.075的修正系数,当第三道钢支撑(每3m一根)安装在0.8H附近时,第三道钢支撑的轴力设计值应乘以0.863的修正系数。  (4)深基坑三维模拟计算结果与现场监测结果虽然存在一定的差异,但是其变形、轴力的发展趋势较一致,证明了利用等效刚度原则将排桩类支护结构转化为地下连续墙支护结构的模拟方法是正确的,具有一定借鉴意义。
其他文献
基础设施的配置程度在一国的经济发展中起着举足轻重的作用.如今中国社会经济飞速发展,而基础设施的建设远远赶不上经济发展的步伐,成为制约中国经济的"瓶颈"问题.国际上出现
HRB600级钢筋具有良好的延性、强度高等特点。在国外,作为一种新型材料被用在许多建设项目中。而在国内,大部分进行的试验研究集中在配置HRB500级钢筋的混凝土结构当中,关于H
2008年5月12日汶川8.0级大地震,给我国建筑物密集的城市、经济及交通不发达地区造成了巨大的灾难。在地震灾难中,软土塌陷、地基砂土液化、岩体崩塌、滑坡等都与土体状态,特别是
摘 要 本文基于钢筋混凝土非线性有限元理论着重分析了水平循环荷载作用下的受拉钢筋混凝土构件的破坏全过程,全面总结了在水平循环荷载作用下受拉钢筋混凝土构件的受力性能
随着计算机辅助教育理论的发展,CAI软件的发展明显落后于理论的发展。之所以产生这种现象,是因为专业人才对软件开发有一种恐惧心里,而从事软件开发的专业人才又对其他专业知识
本论文在对太原某餐厅室内温度进行跟踪测试结果分析的基础上,根据建筑使用功能及热舒适要求的不同,采用实验和计算模拟的方法,动态分析了室内热环境,应用平衡分析法,建立热平衡数
在我国繁忙的内河流域,船桥碰撞事故频繁发生。虽然并不是每一个船撞桥梁重大事故会造成桥毁人亡,但是桥梁在船撞后的结构安全可靠性、使用寿命等方面将受到相当大的影响。内陆
论文结合湖南省自然科学基金资助项目"高湿度细粒散体振动助滤试验及其机理研究",通过试验对高湿度细粒散体振动助滤的可行性进行研究,并探讨振动助滤的机理.通过真空施振助
桩基做为一种最古老的基础工程形式,在现代化阶段得到迅速发展。随着桩基技术的发展和施工工艺的推陈出新,桩基础已经成为工程建设中应用最广泛的基础形式,桩基础在设计和施工中
空间结构在最近二十多年中在中国得到了广泛的应用,是一种倍受瞩目的结构形式,其造型丰富,体型多样,双层柱面网壳结构就是目前广为应用的一种结构形式,其基本体系有平面桁架