长春西客站地铁某深基坑开挖三维数值模拟及现场实测研究

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1、分类号：U446.1单位代码:10183研究生学号:201244E023密级：公开吉林大学硕士学位论文（工程硕士）长春西客站地铁某深基坑开挖三维数值模拟及现场实测研究Researcheson3DFiniteElementSimulationandMeasuredDatumAnalysisofExcavationofaSubwayDeepFoundationDitchinChangchunWestRailwayStation作者姓名：刘子玉类别：工程硕士领域（方向)：交通运输工程指导教师：谭国金副教授合作导师

2、：郑继光高工培养单位：交通学院2015年12月长春西客站地铁某深基坑开挖Ｈ维数值模拟及现场实测研究Ｒｅｓｅａｒｃｈｅｓｏｎ３ＤＦｉｎｉｔｅＥｌｅｍｅｎｔＳｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄＭｅａｓｕｒｅｄＤａｔｕｍＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＥｘｃａｖａｔｉｏｎｏｆＳｕｂｗａｙＤｅｅｐＦｏｕｎ舶ｔｉｏｎａｔｃｈｉｎＣｈａｎｃｈｕｎＷｅｓｔＲａｉｌｗａｔａｔｉｏｎｇｙＳ作者姓名；刘子玉领域；（方向交通运输工程）指导教师：谭国金副教授合作导师：郑继光高工类

3、别；工程硕±＊答辩日期：ｐＬ＞！ｒ年Ｐ月日未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，巧不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用）。否则，应（但纯学术性使用不在此限承担侵权的法律责任。吉林大学硕±学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的硕±学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或

4、撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中Ｗ明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名；？＇曰；０年月曰期＾２／ｒＪ卢摘要摘要长春西客站地铁某深基坑开挖三维数值模拟及现场实测研究随着城市规模的进一步扩大，现有的交通体系很难满足人口密集带来的出行需求，越来越多的城市选择建设和规划地铁线路来缓解交通压力，相应的也带来了大量的地铁车站深基坑施工开挖的工程问题。同时基坑规模的扩大，深度的增加，截面的变化，都给现有的地下结构施工设计带来了

5、新的挑战。进行深基坑开挖的难度和风险性较高，需要保障施工过程及环境的安全性。通过有限元对开挖阶段的各工序进行数值模拟，可以很好的分析出基坑结构的受力状态及变形行为，从而判断其设计及施工开挖是否安全合理。对于截面有变化的大型深基坑而言，其结构本身及所在场地带来的空间作用已经不可忽视，二维有限元分析显得十分局限，所以考虑结构与土体共同作用的三维数值模拟是十分必要的。再精确的数值模拟也不能够替代现场的实时监测，开展地铁基坑的工程实测研究，监测施工阶段各工况下的支护结构的变形及内力，可以为施工阶段的安全性提供保障，

6、避免基坑在施工阶段出现重大的事故；同时也可以为理论分析和设计方法的改进提供工程实测基础数据，与数值模拟进行对比分析也可进一步的验证理论及设计的可靠性。因此，现场实测研究对于深基坑来说意义重大。综上所述，对地铁深基坑开挖进行三维数值模拟及现场实测研究是十分有意义的。本文以长春市某西站某地铁大型深基坑工程为工程依托，总结以往基坑经验，研究基坑开挖时的受力与变形规律，分析施作钢支撑对基坑开挖的具体影响，验证了支撑结构的必要性，具体工作如下：1.从基坑的支护结构变形及受力性能入手，对基坑开挖时的受力特点进行了剖析。

7、2.依据长春某地铁车站深基坑的实际情况，讨论其计算模型与参数取值，采用MidasGTSNX软件对基坑分别进行有支撑开挖及无支撑开挖两种开挖方式的三维数值模拟，通过对比基坑开挖过程中各工况的结构变形来研究施加钢支撑对基坑的具体影响，验证基坑开挖时施加支撑结构的必要性。3.对基坑的变形和内力进行现场监测，将施工开挖各阶段的实测数据与Midas数值模拟值进行对比分析，结合施工实际情况来讨论计算分析的可靠性，将理论与实际工程相结合，为类似的工程积累相关经验。关键词：深基坑；开挖；三维有限元分析；工程实测Abstra

8、ctAbstractResearchesof3DFiniteElementSimulationandMeasuredDatumAnalysisofExcavationofSubwayDeepFoundationDitchofSubwayStationinChangchunWiththefurtherexpansionofcitysize,theexistingsystemisdifficulttobringtra