鄰近地鐵隧道深基抗圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化研究.pdf

1、自十九世紀(jì)六十年代出現(xiàn)了地下鐵道開(kāi)始，人類(lèi)不斷的對(duì)地下空間的資源利用不再局限在地下鐵道、地下管線(xiàn)以及將一些地面建筑的部分向地下空間延伸，現(xiàn)在還有停車(chē)場(chǎng)、實(shí)驗(yàn)室、展覽館和軍事設(shè)施也出現(xiàn)在地下空間中。因此出現(xiàn)了大量技術(shù)復(fù)雜的深基坑工程，而影響這些基坑工程質(zhì)量、工期還有造價(jià)的一個(gè)決定性的因素就是基坑工程支護(hù)結(jié)構(gòu)的形式。但從實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)中出發(fā)大部分基坑工程的圍護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過(guò)于偏保守，從施工監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)來(lái)看，許多基坑整個(gè)開(kāi)挖過(guò)程中的實(shí)際變形要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于設(shè)

2、計(jì)控制值，說(shuō)明設(shè)計(jì)方案對(duì)結(jié)構(gòu)形式和材料性能的利用不夠充分，存在優(yōu)化設(shè)計(jì)的必要性。
　　本文以鄭州某鄰近地鐵深基坑開(kāi)挖與支護(hù)為依托，鄭州地區(qū)常見(jiàn)土質(zhì)為粉質(zhì)粘土、粉土及細(xì)沙，本文在現(xiàn)有的關(guān)于深基坑開(kāi)挖圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形規(guī)律研究成果的基礎(chǔ)上，借助理正深基坑7.0軟件來(lái)計(jì)算驗(yàn)證工程原設(shè)計(jì)方案，然后根據(jù)工程設(shè)計(jì)控制值提出優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，并分析優(yōu)化前后基坑圍護(hù)樁水平位移、基坑周邊地表沉降及鄰近地鐵隧道管片變形規(guī)律的變化，再利用邁達(dá)斯GTS軟件模擬優(yōu)

3、化設(shè)計(jì)的開(kāi)挖過(guò)程，并分析優(yōu)化后基坑圍護(hù)樁水平位移、基坑周邊地表沉降和地鐵管片變形規(guī)律，對(duì)比發(fā)現(xiàn)模擬值距離設(shè)計(jì)控制值還有監(jiān)測(cè)報(bào)警值還有一定安全富余空間，證明優(yōu)化方案是正確的，可以滿(mǎn)足基坑安全穩(wěn)定性的前提下節(jié)約造價(jià)的目的。具體做了以下工作:
　　(1)詳細(xì)列舉了國(guó)內(nèi)外常見(jiàn)的基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系，對(duì)比不同圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式及其組合的優(yōu)劣還有他們各自的適用條件。
　　(2)分析本文中圍護(hù)樁加預(yù)應(yīng)力錨索支護(hù)體系在施工監(jiān)測(cè)中所得到的圍護(hù)樁在各個(gè)工

4、況下的水平位移、周邊地表沉降還有鄰近地鐵隧道管片的變形規(guī)律，發(fā)現(xiàn)圍護(hù)結(jié)構(gòu)實(shí)際的變形量與遠(yuǎn)小于設(shè)計(jì)控制值和監(jiān)測(cè)報(bào)警值，存在很大優(yōu)化空間。
　　(3)利用理正深基坑7.0軟件分別優(yōu)化原設(shè)計(jì)中盾構(gòu)段和標(biāo)準(zhǔn)段圍護(hù)樁的樁徑和樁距的大小，優(yōu)化計(jì)算結(jié)果反應(yīng)出了盾構(gòu)段和標(biāo)準(zhǔn)段優(yōu)化后圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形仍在設(shè)計(jì)控制值和監(jiān)測(cè)報(bào)警值以?xún)?nèi)，同時(shí)計(jì)算得出優(yōu)化后圍護(hù)結(jié)構(gòu)造價(jià)較低，達(dá)到了既能保證安全又能降低造價(jià)的目的。
　　(4)對(duì)比分析由理正軟件計(jì)算的原設(shè)計(jì)

5、的圍護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移和基坑周邊地表沉降結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)施工監(jiān)測(cè)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)由現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)繪制的位移深度曲線(xiàn)與軟件得出的曲線(xiàn)變化規(guī)律基本一致且形變量大小接近，可以證明輸入理正軟件的相關(guān)參數(shù)對(duì)計(jì)算本基坑開(kāi)挖形變量結(jié)果有一定的參考價(jià)值。
　　(5)借助邁達(dá)斯GTS有限元軟件模擬分析優(yōu)化設(shè)計(jì)方案基坑開(kāi)挖過(guò)程，得出優(yōu)化前后圍護(hù)樁與土體在分步開(kāi)挖下每層開(kāi)挖后的整體位移云圖，還有隧道管片周?chē)馏w的位移云圖。對(duì)比理正計(jì)算結(jié)果和有限元模擬結(jié)果，發(fā)現(xiàn)兩種軟件模擬結(jié)