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地铁大型车站深基坑支护稳定监测与变形控制研究

兰国友  
【摘要】:深基坑工程是土木工程领域的重要研究内容,在城市区域进行深基坑工程施工,需要研究深基坑施工对周边环境的影响及考虑深基坑自身的稳定与安全性。通过探讨深基坑稳定与变形的影响因素,确定基坑稳定与变形监测的重点,采取现场实测反馈设计、施工,对基坑稳定及变形控制起到了较好作用,并对土岩组合区的地表沉降给出当地的经验预估公式,最后对数值开挖模型进行研究,确保围护结构的稳定,有效指导施工。主要的工作及结论如下: 论文首先阐述深基坑稳定及变形模式,通过探讨稳定和变形的影响因素,确定了深基坑监测的重点,以对基坑稳定、安全施工起到指导作用。 依据太安站深基坑工程为背景确定切实可行的现场监测方案,确定了重点监测项目、监测点的布设、监测仪器、监测频率及监测反馈和管理体系;然后依据深基坑变形监测技术和精度要求,对围护结构桩顶水平位移监测,从极坐标法误差分析和全站仪自动化监测两方面进行了重点分析讨论;通过对监测数据进行分析,总结了基坑周围地表沉降、支护结构侧向位移、支撑轴力以及地下水位的变化规律,结果表明:通过采取相应的设计、施工及监测措施确保支护结构的受力和变形协调变化且安全稳定,及时反馈监测信息,做到信息化施工,对支护结构、周边环境(高边坡、地下管线和建筑物)等的变形控制措施起到了较好的效果。 再针对土岩组合区深基坑开挖地表变形特性,采用偏态分布函数对坑周实测沉降曲线进行分析,给出了适用于本工程的地表沉降估算简化方法,并探讨了复杂环境下基坑变形控制技术体系。 最后,通过建立深圳地铁5号线太安站MIDAS/GTS有限元模型,分析围护结构的稳定性,并对计算结果的地表沉降、支撑内力、围护结构侧移进行了分析,综合监测数据和模型计算结果进行对比分析,模拟开挖计算表明,围护结构能保证基坑稳定,且确定对关键部位变形控制,有效指导施工。


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