浅谈地铁车站深基坑稳定性现场监测及数值模拟研究

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1、西安科技大学硕士学位论文地铁车站深基坑稳定性现场监测及数值模拟研究姓名：秦杏春申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：任建喜20070420硕士生：秦杏春(签名)糊r＼指导老师：任建喜(签名)厶配丝摘要地铁车站深基坑稳定性评价及其破坏模式研究是岩土工程中的重要课题之一，开展地铁车站深基坑稳定现场监测及数值模拟研究具有重要价值。本文以北京地铁奥运支线森林公园站北区基坑为工程背景，采用理论研究、现场监测和有限元模拟相结合的方法，对车站深基坑稳定性及其支护体系变形规律进行了分析。主要工作及结论有：(1)分析了深基坑变形机理及其稳定性影

2、响因素，给出了控制深基坑变形的主要措施。结果表明：影响深基坑稳定性的主要因素包括工程地质与水文地质条件、基坑规模、土压力、支护结构设计方案及施工组织合理性等。为保证基坑及周围建筑物的安全，应选择合理的基坑支护类型、优化支护设计参数、开展信息化施工。(2)完成了森林公园站北区基坑支护方案及监测方案的设计，对基坑的支护结构变形规律进行了现场监测研究。通过对监测数据的分析，得到了基坑施工过程中围护桩的变形规律、桩体内钢筋受力特征以及钢支撑轴力随基坑开挖深度和时间的变化规律。结果表明：基坑施工过程中每层土开挖完毕到施加该层钢支撑这段时间以

3、及钢支撑拆除过程是最不利时期，为保证基坑稳定，应尽量减小基坑无支撑暴露的时问。(3)建立了森林公园站北区基坑的有限元分析模型，考虑基坑的实际施工过程，将桩体水平位移计算结果与实际监测结果进行对比，二者吻合较好，验证了所建模型的正确性。(4)采用弹塑性有限元法分析了下级基坑开挖对上级基坑变形的影响特性，探讨了基坑分层开挖的层数、支撑与开挖的顺序、围护桩刚度和入土深度、钢支撑层数和架设的位置、钢支撑的预应力值以及基坑底部的抗拔桩对地铁车站深基坑稳定性的影响规律。关键词：地铁车站；深基坑；稳定性；现场监测；数值模拟研究类型：应用基础研究

4、Subjeet：StudyontheStabilityofDeepSubwayStationPitbyIn-situMonitoringandl'qumeriealSimulationSpecialty：GeoteehniealEngineeringName：QinXingehunInstructor：Ren,IianxiABSTRACT(Signature)Thestudyonthestabilityestimateandthefailuremodelofdeepsubways'talJonpitis011eoftheimpor

5、tantsubjectsingeoteehniealengin,x-rillg．Itismostvaluabletoresearchthestabilityofdeepsubwaystationpitbyin-situmonitoringandnumericalsimulation．BasedontheNorthPitofSenlinParkStationofBeijingOlympicSubwaybranda,thestabilityandthedeformationlawsofthesupportsystemofdeepsub

6、waystatioilpitaIestudiedwiththemethodsoftheoreticalanalysis，in-situmonitoringandnumericalsimulation．Themainjobsandconclusionsa∞船follows：(1)Thedeformationmechanismandthestabilityintlueneingfactorsofdeepfoundationpita坞analyzed,andthemethodsofreducingdeformation黜givenint

7、hisptlperoTheresultsshowthatthemainaffectionfactorsofstabilityareengineeringgeologicaleonditiomandlaydrologiealgeologicaleonditiom，the∞aleofthede印foundationp砘thesoilpI璐％therationalityofsupportschemeandconsnucd∞managementplan．Thereasonablesupportstyleandschemeandtheinf

8、ormationconstructionIllctllodshouldbetakentoprotectthesafetyofdeepfoundationpitandadjacentstructure．‘(2)Thesupportselaemeand