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《哈尔滨工业大学》 2007年
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哈地铁黑大站逆作与盖挖法评价研究

安桂香  
【摘要】: 地下工程的类型很多,工程特点各异,相应的开挖施工技术也不同。以城市轻轨交通为例,地铁车站依据不同的地质情况、工作环境要求、工期及安全方面的因素,可以选择明挖法、矿山法(新奥法)、逆作法、盖挖法等施工方法。 哈尔滨轻轨交通一号线中的部分路段(学府路段)是类黄土地段,该地段地下水位很低,对轻轨交通一号线施工影响不大;土质良好且开挖方便。对于这样无地下水且土质良好的类黄土地段,无论采用逆作还是盖挖法都是可以解决轻轨交通的建设的。本论文就以哈尔滨轻轨交通一号线地下铁道黑大站为例,通过对逆作与盖挖顺作这两种工法的各方面进行比较,并进行优化对比分析,不仅为设计施工方案提供依据,而且也建立了施工方案的评价理论与方法,为轻轨交通建设提出指导意义。 论文对逆作与盖挖顺作两种施工工法进行受力与变形的比较、经济效益、社会效益、环境效益、防灾效益、适用效益等方面的评价分析。 在受力与变形的比较上,针对两种工法的施工过程按工况进行划分,并利用大型通用有限元软件ANSYS进行模拟。根据土体开挖与结构构件浇筑的顺序,利用离散性原理,将逆作法施工过程离散为若干个工况,对各工况进行结构内力与变形研究,展现了不同工况下的结构受力特性和力学特点;施工过程效果的模拟采用ANSYS中的“单元的生死”功能来实现,这样可在整个开挖计算过程中采用同一种有限元剖分网格,而且模拟分析完全反映了实际施工的动态过程; 盖挖法结构分析中,利用ANSYS中的自由度耦合,实现结构主体与护壁桩之间的自由度耦合,使护壁桩与侧墙有相同的变形; 利用ANSYS有限元软件进行模拟计算,得出逆作与盖挖在使用阶段的受力与变形相差很少;在施工进行阶段,逆作工法下,有些工况下受力与变形较大,需要架设临时竖向支撑; 对两种施工工法的经济效益、社会效益、环境效益、防灾效益、适用效益等方面的评价分析中,应用模糊数学的方法进行优化分析,在哈尔滨轻轨交通一号线地下铁道黑大站的诸多条件下,逆作工法为较好的施工方法。
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:U231.3

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