武汉地铁八号线洪山站基坑施工变形监测与数值模拟分析

来源 :武汉工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jlckyang123
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
二十一世纪之后中国经济高速增长、科学技术进步使得城市化建设迅猛发展,大量的人口涌入现代化城市导致交通压力与日俱增。为了缓解交通压力,提高市民的生活品质,武汉市近几年将建设目标着眼于地下空间,大力发展地铁项目,同时以城市地铁项目为主产生出越来越多、越复杂的深基坑工程。本文将武汉市地铁八号线洪山站作为研究对象,研究了洪山站基坑周边地表沉降和围护结构的变形规律,对优化基坑监测、支护设计的安全性具有重要的工程意义。本文以武汉市地铁八号线二期工程洪山站车站深基坑工程为依托。根据前人研究成果制定科学全面的信息化监测方案。将监测数据整理后,着重分析研究了基坑中部某一标准断面上的地表沉降和围护结构变形的规律。通过有限元软件PLAXIS,对洪山站标准段断面进行模型建立,按照开挖深度区分不同工况进行数值模拟,对比数值模拟结果和实际监测结果。主要研究工作如下:(1)基坑变形规律与机理研究。通过查阅文献,了解基坑变形模式、变形种类与变形机理。基坑变形类型主要有地表沉降、围护桩水平位移以及基底隆起等。基坑地表沉降主要有三角形沉降与凹槽形沉降。变化规律方面,三角形沉降的最大位移位量处在墙旁而凹槽形最大位移量处在距离墙边一定距离的位置。围护桩的水平位移在开挖深度不同情况下有悬臂式、抛物线型和两者混合的混合型三种,其形状分别为倒三角形、抛物线形、以及“波浪形”。(2)采集并整理现场施工监测资料。将现场采集到的监测数据进行分类、整理、绘制表格。得到现场地表沉降规律:地表沉降量最大的部位处在距离基坑边缘10m处附近。变形曲线符合凹槽形地表沉降规律。桩体水平位移规律:桩体的水平位移曲线类似“弓形”,符合抛物线形的变形规律。(3)通过有限元软件PLAXIS标准段断面进行模型建立。以不同开挖深度区分不同工况,模拟基坑开挖过程,模拟显示:地表沉降量最大的部位处在距离基坑边缘10m处附近;钻孔灌注桩+钢管内支撑的支护形式,能够有效地控制基坑围护桩桩体水平位移、竖向位移和墙后土体沉降量,使其处在安全范围内。同时监测点的布置及监测方案是合理可行的。在此处设置监测点对基坑的施工监测,可以了解基坑位移变化趋势,利用监测数据反馈分析,能较好地预测变化趋势。(4)在模拟基坑施工过程中,模拟显示第四道钢支撑架设前后,地表沉降量与围护结构变形量达到最大值,属于整个施工环节最危险的时间段,虽支护结构稳定性复合规范要求,但也需关注其他因素是否会影响施工安全。(5)对地铁车站深基坑开挖进行全过程数值模拟,将数值模拟结果与监测数据进行了对比分析,得到各施工阶段数值模拟结果与现场监测结果较为接近,研究为武汉地区地铁车站深基坑工程的合理设计与安全施工提供了科学依据。
其他文献
桥梁结构暴露于自然环境中,由于材料的温度变形受到约束而产生温度效应。桥梁结构的温度效应有时甚至大于活载乃至恒载效应,在桥梁结构的受力分析和设计中不可忽视。T形梁桥是高速公路中广泛采用的结构型式,具备便于工厂化预制以及造价低、施工速度快等诸多优点。然而在使用过程中,T形梁在腹板、翼缘板、梗腋等部位会出现不同程度的开裂,有些裂纹考虑与温度效应密切相关。在现有的混凝土桥梁的温度效应研究中,诸多文献均围绕
最近几年,我国在道路交通安全控制领域成果丰硕,但由于我国车辆基数大,道路条件参差不齐,导致交通事故的数量在世界范围内仍然处于领先位置,尤其是在地理条件恶劣的山区高速公路隧道长下坡路段,交通事故分布很密集且一旦发生交通事故,后果严重程度较大,对人民群众的生命和财产造成了巨大的威胁。因此对于山区高速公路的交通安全治理与防范工作逐渐映入大众的眼帘。所以,本论文基于山区高速公路长下坡隧道交通事故数据进行的
随着我国桥梁建设的飞速发展,多数桥梁已经服役数十年甚至更久,部分桥梁由于自然及人为因素导致可靠性降低,从而影响桥梁的正常运营状况,甚至还会发生严重的安全事故。因此如何科学客观的评估桥梁实际使用状况,且以此为依据,合理分配桥梁养护资金成为目前桥梁养护中值得关注的问题之一。在服役桥梁可靠性评估方法中,可靠度理论评估方法更贴合桥梁结构的实际情况,本文对桥梁结构中的钢筋抗拉强度和车辆荷载效应概率分布进行贝
随着城市人口以及汽车保有量的增加,许多城市都出现了严重的交通拥堵问题。为了改善城市内的交通运行状况,各大中小城市都开始修建快速路系统。高架快速路作为一个相对封闭的系统,与地面道路的连接主要是通过出入口匝道,而根据现行规范要求修建的高架快速路的出入口匝道与平面交叉口衔接段较短,上下班期间进出匝道车辆过多,车辆变道交织现象十分频繁,会造成衔接段成为事故多发点和交通拥堵点。因此本文开展城市快速路出入口匝
桥梁体系中存在着诸多不确定变量及多种失效模式,且失效模式间有很高的相关性,现有单一不相关失效模式可靠度计算无法满足桥梁体系可靠度评估。因此建立一种能够分析多失效模式下的混合可靠性模型及应用在桥梁评估和加固上是很有必要的。本文以某连续刚构桥为研究对象,研究多失效模式混合可靠性模型在实际工程中的应用,并求得该连续刚构桥的体系可靠性指标。首先,基于现场实测参数,结合施工图纸等资料,利用有限元软件MIDA
随着城市经济的迅速发展,对城市交通基础设施的需求持续增长,为解决城市地面交通日益拥堵的状况,主要城市相继修建了高架路和快速路。城市高架桥是属于线性市政工程,与建筑工程相比,其管理更为复杂。在施工阶段,存在对城市交通影响大,施工作业段多,工程管理复杂等问题,亟待采用精细化管理模式对其进行项目管理。BIM技术在建筑行业的应用为工程项目施工管理达到精细化管理提供了可行的途径。BIM技术在市政工程和桥梁工
随着国民经济的快速发展,基础设施建设日新月异,桥梁建设技术不断革新,自锚式悬索桥因其优美的外观、较强的场地适应性与经济性,倍受工程建设者的青睐。主跨超过600m,以“斜拉扣挂法”建造的自锚式悬索桥暂无先例,其施工过程中结构的力学特性已远超传统经验,或简单的结构力学分析可以判断的范畴。建立“斜拉扣挂法”的有限单元法模型,对其施工过程中的关键构件、关键节点的力学特性进行跟踪模拟与监测控制,是保障大桥施
随着高速公路网的不断完善,近年来高速公路逐渐向多山地区发展。多山地区有着复杂的地质条件,多样的地形地貌等特点,在公路建设前期考虑到施工中安全、成本、工期等问题对线路进行选线规划,通过人类活动改变原始地貌,打破原有的平衡状态,对边坡稳定性造成一定的影响。边坡稳定性评价通常采用极限平衡法,将相关参数视为定值进行计算,以安全系数大小对边坡是否稳定进行判断。但岩土体的非均质性、赋存环境与地域性差异等特点,
粗粒土在自然界中分布广泛、储量丰富,常被用作重载铁路路基填料。随着重载铁路轴重、车速和运输频率的提升,粗颗粒填料在循环荷载作用下的力学特性及变形特征受到众多学者的关注。目前对粗粒土的研究主要分为室内动三轴试验和数值模拟两种方法,室内试验很难从细观层面获得粗颗粒土内部位移和裂缝破坏的演化过程,粗粒土宏观力学特性内在机制不能得到很好的揭示。PFC作为离散元方法的一种,是细观分析的主要手段之一。在PFC
动水压力是加速沥青路面早期水损坏的重要因素之一。由于路表积水无法避免,动水压力对沥青混凝土路面的影响也就无法避免,而且这类水损坏还会随着时间的推移向不同广度和深度发展。水损坏不但降低了公路的整体服务水平,还极大程度缩减了其使用寿命,同时也给社会经济带来了巨大的损失。因此,进一步深入研究沥青混凝土路面在动水压力作用下的影响,具有较大的理论与工程意义。本研究借助于已有的试验系统,研究模拟动水压力作用对