小竖井工法在地铁隧道上方基坑开挖中的应用研究

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1、广州大学硕士学位论文小竖井工法在地铁隧道上方基坑开挖中的应用研究专业：岩土工程硕士生：胡志敏指导教师：郑先昌摘要经过三十多年的城市建设，广东珠三角地区逐渐成为全国经济最发达、人口最稠密的地区之一。该地区经过多年的开发建设，土地资源日渐短缺，所以城市土地资源需要提高利用效率。基于这种需求，在城市人口密集区域，地下商场、地下室、地下车站及地铁盾构隧道等地下工程在城市建设中大规模出现。这些地下工程项目的开展必然伴随着大量深基坑工程，很多基坑开挖引起的问题由此产生。由于大量深基坑工程在城市建筑密集区开展，因此在隧道上方进行土方开

2、挖的施工项目越来越多。现阶段，深基坑开挖引起隧道变形的相关理论还处于不成熟的阶段，有必要对由于基坑卸载引起的隧道隆起变形进行进一步的研究，探讨控制隧道变形与保护隧道安全的基坑开挖方法，为珠三角地区相关类似项目的基坑设计与施工提供严谨的科学依据和具有可操作性的指导建议。本文通过理论分析、数值模拟的方法，系统研究了深圳前海地铁保护区基坑工程中控制隧道隆起的小竖井工法，主要研究内容包括：1.本文详细介绍了一种适合在地铁保护区中使用的基坑开挖施工方法——小竖井工法，这种工法可有效控制下卧既有隧道隆起，在深圳地区基坑工程中已被多次

3、验证，施工工艺日渐成熟。本文详细介绍并分析了小竖井工法的施工顺序，并从力学角度解释了它可以控制隧道隆起的原因。2.本文以深圳前海双界河路市政工程为工程实例，起初该项目基坑准备采取分条分块开挖方案，施工方在该区域进行了一部分土方的卸载后，引起了基坑下卧既有隧道的隆起，其最大隆起值超过了规范要求的最大允许值。经研究，后使用小竖井开挖方案以控制隧道隆起。本文采用有限元软件对比分析了分条分块的原开挖方案与采用小竖井工法的现开挖方案，观察及研究它们控制隧道隆起的效果。通过实际的监测数据与计算结果分析，最终表明了小竖井工法在控制隧道

4、隆起方面有强大优势。3.本文通过使用数值模拟的方法，研究了小竖井工法中抗拔桩、开挖顺序、开挖步深、地基加固、小竖井参数对控制隧道隆起的影响。数值模拟中使用HardeningSoil本I小竖井工法在地铁隧道上方基坑开挖中的应用研究构模型，建立了小竖井、隧道、土体共同作用的三维有限元模型。本文通过系统研究小竖井工法，得出了有建设性的意见，为小竖井工法的实际施工设计提供理论依据和指导。关键词：基坑；开挖卸荷；隧道隆起；小竖井工法；数值分析II广州大学硕士学位论文ApplicationofSmallShaftConstructi

5、onMethodinFoundationPitExcavationaboveMetroTunnelMajor:GeotechnicalEngineeringName:ZhiminHuSupervisor:XianchangZhengAbstractAftermorethan30yearsoflargescaleurbanconstruction,thelandresourcesineconomicallydevelopedurbanareasareinshortsupply.Therefore,theurbanunder

6、groundspaceresourcesneedtobeeffectivelyutilized.Atpresent,alargenumberofundergroundgarages,undergroundsubwaystationsandtunnels,undergroundshoppingmalls,basementandotherundergroundprojectsinurbanconstructionhasbecomewidespread.Deepfoundationpitprojectintheconstruc

7、tionoftheseundergroundstructureswillinevitablyoccurinlargenumbers,thusbringingmanydeepfoundationpitengineeringproblems.Therearemoreconstructionprojectsforearthexcavationatthetopofthetunnel.Now,thetheoryofexcavationandunloadingisstillatanimmaturestage.Itisnecessar

8、ytofurtherinvestigatethedeformationofthetunnelduetounloadingofthefoundationpitsoastoprovideareliablescientificbasisandguidanceforthedesignandconstructionofthef