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繁华市区不良地质条件下深基坑开挖对周边建筑物影响的研究

作　者: 王嘉乐
导　师: 李义
学　校: 太原理工大学
专　业: 采矿工程
关键词: 繁华市区深基坑开挖现场监测数值模拟周围环境
分类号: TU473.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

随着城市的大型化、集中化的发展,人们对城市地铁、地下车库、地下超市等地F建筑物的需求也是日益增加,对基坑工程的开挖深度和支护方式要求也是越来越高。繁华市区中深基坑的开挖也所存在的大量问题也随之而来,往往只重视基坑本身的支护与开挖,而忽略了对邻近建筑、周围环境的影响。××市广场站所在处地质条件差,地下水位高,距离周边建筑近,特别是展览馆,距离最近开挖点8.5m。广场站整个基坑长度161m,标准段宽度36m,主体结构为4柱5跨框架结构,基坑开挖深度达28m、最大跨度达40.3m,开挖引起的地层扰动易引起周边地表沉降,危及周边建筑物及地下管线,土方及主体施工难度大。本文以广场地铁站基坑工程为背景,结合南方软粘土复杂地质情况,对深基坑开挖的一些问题进行了分析研究,研究内容如下：(1)通过对工程环境、地质条件、水文条件等,针对主要难点,提出了合理的施工方法和施工工艺,分析基坑与邻近建筑物之间的相互影响,提出对建筑物的具体保护措施。(2)为了确保支护结构和邻近建筑物的安全,并为将来在不良地质条件下盖挖逆作车站施工对邻近建筑物的影响提供依据,在施工过程中,对展览馆布置20组测点进行监测,并对监测数据进行了整理分析。从沉降量监测数据可以看出,基坑开挖第六段时,处于近展览馆区域,对展览馆的影响最大,尤其是基坑开挖第二层时造成的沉降量最大,最后趋于稳定,展览馆整体明显存在差异沉降,但没有超出100mm,满足施工要求。(3)通过数值模拟的方法,建立模型,分别在无桩支护和有桩支护两种情况下对基坑分层开挖进行模拟计算,对计算结果进行对比分析。经过双排旋喷桩加固,基坑开挖完成后,展览馆下部水平和铅垂位移明显减小,有效的抑制了建筑物的水平位移和铅垂位移,基坑靠近建筑物侧整体的位移矢量也得道了控制明显趋于均匀状态,通过加固,对建筑物起到了明显的保护作用。从破坏区域分布图中可以看出破坏区域没有贯通,没有对建筑物地基造成危害。通过理论研究、现场监测和数值模拟,得出对基坑展览馆侧的加固是很有必要的,通过双排旋喷桩的加固,有效的保护了展览馆的安全,也为将来繁华市区基坑开挖对周边建筑物的影响提供了一些理论依据。

全文目录

摘要  3-5
Abstract  5-10
第一章绪论  10-18
  1.1 问题的提出  10-11
  1.2 国内外研究现状  11-16
    1.2.1 基坑开挖工程的研究现状  11-13
    1.2.2 基坑开挖对环境的影响及监测技术的研究现状  13-15
    1.2.3 建筑深基坑的支护类型  15-16
  1.3 研究的内容及方法  16-18
第二章深大基坑开挖及主体结构施工综合技术研究  18-34
  2.1 工程背景  18-20
    2.1.1 工程概况  18-19
    2.1.2 工程环境  19
    2.1.3 工程地质条件  19-20
    2.1.4 水文地质  20
  2.2 针对主要难点合理选择施工工艺  20-21
  2.3 盖挖逆做法施工技术  21-22
  2.4 超深基坑垂直出土技术  22-23
  2.5 地模施工工艺  23-25
  2.6 逆作法侧墙施工工艺  25-28
  2.7 深基坑开挖时邻近建筑物与丛坑之间相互影响及分析  28-29
  2.8 开挖过程中对展览馆保护的技术措施  29-32
    2.8.1 展览馆结构特点  29-30
    2.8.2 建筑物保护技术措施  30-32
  2.9 小结  32-34
第三章基坑施工监测技术及对临近建筑的影响的研究  34-52
  3.1 监测的目的  34
  3.2 监测施工  34-36
    3.2.1 监测的基本原则  34-35
    3.2.2 监测技术要求  35
    3.2.3 监测内容  35-36
    3.2.4 监测点的布设原则  36
  3.3 基坑内外及周边监测点埋设方法及管线监测  36-41
  3.4 周边建筑物沉降监测方法及测点布置  41-44
    3.4.1 周边建筑物监测方法  41-43
    3.4.2 周边建筑物测点布置  43-44
  3.5 展览馆沉降点监测监测点数剧的收集整理和分析  44-51
    3.5.1 监测数据的整理  44-47
    3.5.2 监测数据分析  47-50
    3.5.3 展览馆沉降原因分析  50-51
  3.6 小结  51-52
第四章地铁车站开挖施工对展览馆影响的数值模拟  52-92
  4.1 有限差分法软件FLAC~(3D)简介  52-56
    4.1.1 FLAC程序简介  52
    4.1.2 有限差分法求解的基本原理  52-56
  4.2 深基坑开挖FLAC分析理论模拟的方法  56-58
  4.3 模型概况  58-60
  4.4 模型的建立  60
  4.5 计算结构及基坑开挖稳定性分析  60-89
    4.5.1 无桩加固时基坑开挖展览馆的稳定性分析  61-73
    4.5.2 桩加固时基坑开挖展览馆的稳定性分析  73-83
    4.5.3 无桩和有桩加固的稳定性对比分析  83-89
  4.6 小结  89-92
第五章结论与展望  92-96
  5.1 结论  92-94
  5.2 展望  94-96
参考文献  96-100
致谢  100-101
硕士研究生期间发表的论文及参与研究项目  101

繁华市区不良地质条件下深基坑开挖对周边建筑物影响的研究

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