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成都地铁深基坑工程变形控制研究

王卫  
【摘要】:地铁建设带来大量的地铁深基坑开挖和支护的岩土工程问题,地铁深基坑工程的变形控制对周边环境至关重要。与沿海软土地区相比,虽然成都地区地层较好,基坑开挖所引起的周围地层变形较小,如适当控制,能很好地控制对周围环境的影响,但变形控制仍然是成都地铁设计、施工、监测的主导因素,对成都地铁深基坑变形控制进行研究,具有重要的理论意义和应用价值。本文以成都地铁2号线春熙路站深基坑为重点,结合成都地铁1号线、2号线的其他典型深基坑工程的现场实测资料,通过回归分析、统计分析和数值模拟等理论分析方法,研究成都地铁深基坑工程在不同地质条件、基坑深度、围护结构型式、以及不同施工参数条件下,基坑变形性状及其主要影响因素,研究成都地铁深基坑的变形控制方法。主要研究工作及贡献如下: (1)成都地铁1号线、2号线贯穿成都的南北、东西向,长度分别为14.975km和22.019km,为穿越城市中心地带的线性工程,地质环境条件复杂多变,具有很好的代表性。论文在收集整理大量勘察资料的基础上,分析成都地铁深基坑边坡岩土体工程地质特性,根据地铁1号线、2号线剖面展现的地质环境条件,提出成都深基坑工程具有代表性的的三种典型地质结构模式及其亚类,为以后成都地区深基坑的稳定性、变形的分析评价提供地质依据参考。 (2)通过对成都地铁1号线、2号线的典型地铁车站深基坑的监测资料进行详细分析,概括和总结在不同基坑规模(长度、深度)、施工参数条件下,成都地铁条形深大基坑以砂卵石地层为主的不同地质结构模式与不同围护结构类型之间的相互作用、变形规律及其主要影响因素,为成都地区深基坑工程的工程实践和进一步研究提供借鉴和参考。 (3)通过对地铁2号线大型换乘站春熙路站典型实例的解剖,对变形预估、变形预测、变形控制关键技术的研究,总结成都地铁深基坑时空效应规律,提出成都地铁深基坑工程变形控制的关键要素和方法,为建立成都地铁深基坑工程变形控制方法体系提供基础。 通过数值模拟方法研究超挖对深基坑变形的影响,得到成都地区超挖会使深基坑工程发生较大的变形的结论。分析研究表明成都地铁深基坑时空效应明显,设计与施工紧密结合,施工严格按照设计提出的开挖与支撑的施工顺序及施工参数施工,加强施工监测的信息反馈和变形预测,实施动态设计和信息化施工,是成都地铁深基坑工程变形控制的有效途径。 (4)针对成都地铁深基坑工程变形预警值的确定还缺乏系统的研究,还缺乏统一的定量化指标和判别准则,限制和削弱了对可能出现的险情和事故提出警报,论文对成都地铁1号线、2号线的22个地铁深基坑监测资料进行统计分析,对不同地质条件、基坑深度、围护体系类型的深基坑变形提出变形预警值建议。


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