浅谈武汉地铁二号线小龟山站和汉口火车站站深基坑施工仿真分析

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1、华中科技大学硕士学位论文武汉地铁二号线小龟山站和汉口火车站站深基坑施工仿真分析姓名：魏凯申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：罗晓辉20070528华中科技大学硕士学位论文摘要随着我国地铁建设的发展，地铁车站深基坑开挖的安全问题及其对周边环境的影响越来越引起人们的高度重视。目前的基坑工程设计对基坑的空间效应和降水对基坑的影响都考虑不周，使得基坑的安全存在隐患。本文以武汉市地铁二号线小龟山站和汉口火车站车站基坑开挖为背景,采用数值模拟方法,得出基坑开挖过程的一些结果并加以分析总结。本文运用ABAQUS软件对

2、小龟山车站基坑进行了二维和三维模拟计算。得到：三维模拟情况下基坑跨中截面为施工中最不利截面；二维模拟条件下围护结构内力、变形和土体位移的变化趋势与三维相近，但数值均大于三维的情况，充分说明了基坑具有明显的空间效应。论文运用PLAXIS软件在对汉口火车站基坑降水开挖进行模拟，得到降水时地铁车站基坑开挖围护结构内力、变形和土体位移的规律。降水井的涌水量和流速随设置的单井竖向位置下移逐渐变大，土体和围护结构位移则减小缓慢。基坑表面土体沉降、围护结构位移和弯矩随着基坑内部两口井间距加大而变小。坑外降水的围护结构内力和

3、位移均小于坑内降水的情况，地表沉降正相反；连续墙厚度对连续墙和土体水平位移影响较大，但厚度超过一定数值后作用不明显；连续墙的长度对地下水渗流影响较为明显，围护结构位移和弯矩随墙长增长而变大；预加轴力对围护结构的位移有明显的抑制作用，对弯矩影响不大。最后本文针对两车站围护结构和降水方案的设计、施工提供了结论建议，对实践有一定的参考价值。关键词：深基坑;空间效应;渗流;降水影响;数值模拟分析I华中科技大学硕士学位论文AbstractWiththeincreaseinrunningmetrolines,effect

4、sonsurroundingenvironmentsandsafetyofsubwaystationdeepexcavationarepaidmoreattention.Notonlyspaceeffectoffoundationbutalsoeffectofdewateringisoftenillconsideredinmanydesignsatpresent,whichmakemanyhiddentroublestothesafetyofexcavation.Thepaperiscarriedoutaga

5、instabackgroundofXiaoguishanandHankousubwaystationexcavationofWuhanNo.2metro.Theusefulconclusionisobtainedfromtheanalysisofthesimulationresultswhichbereachedthroughcalculationofnumericalsimulation.Xiaoguishanstationexcavationissimulatedon2-dnumericaland3-dn

6、umericalsimulationrespectivelybyusingABAQUS.Themid-spancross-sectionisthemostdangerouscrosssection.Theinternalforceanddeformationandsoildeformationofretainingstructureon2-dnumericalsimulationaresimilartothe3-dnumericalsimulation’sexpectfigurewhichindicateex

7、cavation’sspaceeffect.ByusingprogramPlaxis,theinternalforceanddeformationofretainingstructuresofHankouRailsubwaystationexcavationisanalyzed.Andthegeneralrulesoftheinternalforceanddeformationandsoildeformationofretainingstructureofsubwaystationexcavationwith

8、dewateringaregiven.Withdepthofsingledewateringwellgoingdown,waterdischargeandseepagevelocityincrease,deformationofsoilandretainingwalldecrease.Withspacebetweentwowellincreasing,groundsettlement,displac