浅谈西安地铁车站深基坑变形规律现场监测与flac模拟研究

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1、西安科技大学硕士学位论文西安地铁车站深基坑变形规律现场监测与FLAC模拟研究姓名：刘均红申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：任建喜@论文题目：西安地铁车站深基坑变形规律现场监测与FLAC模拟研究专业：岩土工程硕士生：刘均红（签名）指导老师：任建喜（签名）摘要地铁车站深基坑围护结构设计及其稳定性分析是地铁建设中的关键课题之一，开展西安地铁深基坑变形规律理论与监测的研究对指导西北地区深基坑信息化施工具有重要价值。本文以南门车站深基坑工程为背景，采用理论分析、现场监测和数值模拟相结合的方法，对西安地铁车站深基坑变形规律进行了研究，主要内

2、容和结论如下：（1）分析了地铁车站深基坑变形的主要影响因素，研究了深基坑的变形机理及围护结构的破坏模式。研究表明，水文地质条件、基坑规模及土压力值、设计方案、施工方法与组织的合理性以及基坑渗流对深基坑变形影响较大；深基坑的变形主要包括三个部分：墙体变形、基坑底部隆起和周围地表沉降；破坏模式主要有弓形变形模式、深埋式变形模式、前倾型变形模式、踢脚型变形模式四种。（2）完成了深基坑不同围护方案的比较与选型论证，给出了地铁南门车站深基坑围护结构的设计方案，并重点对围护桩和钢支撑进行了初步设计。（3）制定了深基坑施工监测方案，并完成了现场监测工

3、作。着重分析了围护桩的变形、钢支撑轴力变化和基坑周围地表沉降的规律。结果表明，桩体位移是围护结构变形特性的直接反映，而钢支撑对基坑变形有明显的限制作用。分析显示，围护结构设计方案基本合理，监测方案可行。3D（4）运用FLAC软件对深基坑开挖过程进行了三维仿真模拟，给出了五种开挖工况下基坑位移、桩体侧移和基坑周围地表沉降的规律，计算结果和监测结果比较吻合；同时分析了西安地区黄土湿陷性对深基坑变形的影响，结果表明，随着黄土粘聚力增大，基坑变形量有所减小。关键词：地铁车站；深基坑；变形规律；现场监测；数值模拟研究类型：应用基础研究Subjec

4、t:In-situMonitoringandFLACSimulationStudyofDeformationLawsofDeepExcavationinMetroStationinXi’anSpecialty:GeotechnicalEngineeringName:LiuJunhong（Signature）Instructor:RenJianxi（Signature）ABSTRACTDesignoftheretainingstructureandstabilityanalysisofdeepexcavationinmetrostatio

5、nisoneofthekeyissuesinmetroconstruction.ThestudyonthetheoryofdeformationlawsandmonitoringofdeepexcavationinmetrostationinXi’anhasgreatsignificancetoguideinformationalconstructionindeepexcavationinnorthwest.Inthispaper,itusesthemethodthatcombineswiththetheoreticalanalysis

6、,in-situmonitoringandnumericalsimulationfollowedthebackgroundofdeepexcavationofSouthGatemetrostation.Themainjobsareasfollows:(1)Themainfactorsaffectingthedeformationofdeepexcavationareanalyzed,andthedeformationprinciplesandfailuremodesofretainingstructurearestudied.There

7、searchshowsthatthehydrogeologicalconditions,thefoundationsizeandearthpressure,designdecision,therationalityoftheconstructionmethodsandorganization,andthepitseepagegreatlyimpactthedeformationofdeepexcavation.Thedeformationofdeepexcavationconsistsofthreeparts:thewalldeform

8、ation,thebottomheaveofthepitandtheSurroundinggroundsettlement.Thefailurepatternofdeepexcavationcontains