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SMW围护结构用于地铁车站深基坑变形规律研究

作　者: 沈亚
导　师: 杨平
学　校: 南京林业大学
专　业: 森林工程
关键词: SMW工法监测数值模拟变形预加轴力
分类号: TU753
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 219次
引　用: 2次
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内容摘要

本文以南京地铁一号线南延线百家湖车站工程为依托,通过对现场实测研究,分析了基坑深层土体水平位移、周边地表沉降及支撑轴力等变形规律;采用有限元软件进行数值模拟计算,经与现场监测数据的对比分析,验证了数值模型计算结果具有相当可靠性;利用有限元软件,通过改变土体及围护结构相关参数,研究了不同土体物理性质、不同型号型钢、不同型钢布置形式、不同预加轴力等对SMW围护结构变形的影响规律,提出了预测与控制基坑变形的相关措施。主要研究结论如下:(1)支护结构的入土深度过小,会造成“踢脚”现象。在入土深度满足支护结构稳定性要求后,再增加入土深度对减小支护结构水平位移的效果很小;(2)不同形式的内插型钢布置对支护结构影响较大,型钢的型号对基坑的受力和变形影响较小;(3)支撑预加轴力对支护结构变形影响很大。加大第一道支撑预加轴力可以减小桩顶水平位移,第一道支撑预加轴力为设计轴力的80%～100%较合适;适当提高整体支撑预加轴力可以显著减小基坑变形,为了控制水平变形,建议按设计轴力的50%～80%施加预加轴力;(4)针对不同施工参数对基坑变形的影响特点,提出了控制基坑变形的对应具体措施。

全文目录

致谢  3-4
摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-15
  1.1 课题研究的背景及意义  8
  1.2 SMW工法的特点及应用  8-10
    1.2.1 SMW工法的特点  8-9
    1.2.2 SMW工法的应用  9-10
  1.3 国内外研究现状  10-13
    1.3.1 基坑支护结构的研究现状  10-11
    1.3.2 SMW工法研究现状  11-13
  1.4 研究内容与研究方法  13-15
    1.4.1 研究内容  13
    1.4.2 研究方法  13-15
2. 工程实测研究  15-26
  2.1 工程概况  15-18
    2.1.1 工程地质及水文地质情况  15-17
    2.1.2 SMW围护结构方案  17-18
  2.2 SMW围护结构开挖方案  18-19
  2.3 监测方案  19-20
  2.4 实测结果分析  20-25
    2.4.1 深层水平位移监测数据分析  20-22
    2.4.2 钢支撑轴力监测数据分析  22-23
    2.4.3 周边地表沉降监测数据分析  23-25
  2.5 小结  25-26
3. 数值模拟分析  26-44
  3.1 基本假设  26
  3.2 材料单元及本构模型  26-32
    3.2.1 材料单元  26-28
    3.2.2 接触面单元  28-29
    3.2.3 本构模型  29-32
  3.3 初始应力的计算方法  32-33
  3.4 参数选取  33-35
    3.4.1 土体参数选取  33
    3.4.2 型钢和钢支撑参数选取  33
    3.4.3 水泥土桩参数选取  33-34
    3.4.4 接触面摩擦系数的选取  34
    3.4.5 地面超载值的选取  34-35
  3.5 计算区域及网格划分  35-36
    3.5.1 计算区域  35
    3.5.2 网络划分  35-36
  3.6 基坑开挖模拟  36-37
    3.6.1 土体开挖荷载  36
    3.6.2 开挖过程的模拟  36-37
  3.7 数值计算结果及工程验证  37-43
    3.7.1 桩体水平位移分析  37-41
    3.7.2 周边地表沉降分析  41-42
    3.7.3 钢支撑轴力分析  42-43
  3.8 结论  43-44
4 各参数对SMW围护结构变形的影响研究  44-59
  4.1 土体物理性质对支护结构变形的影响  44-49
    4.1.1 土体弹性模量对支护结构变形的影响  44-46
    4.1.2 土体粘聚力对支护结构变形的影响  46-48
    4.1.3 土体内摩擦角对支护结构变形的影响  48-49
  4.2 支护桩入土深度对支护结构变形的影响  49-50
  4.3 型钢布置形式对支护结构变形的影响  50-52
  4.4 型钢型号对支护结构变形的影响  52-53
  4.5 支撑水平间距对支护变形的影响  53-54
  4.6 支撑轴力对支护结构的变形影响  54-57
    4.6.1 第一道支撑轴力对支护结构变形的影响  54-56
    4.6.2 各道支撑轴力对支护结构变形的影响  56-57
  4.7 小结  57-59
5 结论与展望  59-61
  5.1 结论  59-60
  5.2 展望  60-61
参考文献  61-63
详细摘要  63-65

SMW围护结构用于地铁车站深基坑变形规律研究

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