緊鄰既有線地鐵車站深基坑工程穩(wěn)定與變形特性研究

1、分類號(hào)V D C 魚絲 博士學(xué)位論文 緊鄰既有線地鐵車站深基坑工程穩(wěn)定與變形特性研究 S t u d y o n t h e S t a b i l i t y a n d D e f o r m a t i o n C h a r a c t e r i s t i c s o f D e e p f o u n d a t i o n P i t N e a r E x i s t i n g L i n e 作者姓名： 學(xué)科專業(yè)：

2、 學(xué)院( 系、所) ： 指導(dǎo)教師： 張國(guó)亮 土木工程( 結(jié)構(gòu)工程) 土木工程學(xué)院 余志武教授 論文答辯日期盤壘：』：即答辯委員會(huì)主席 中 南大學(xué) 2 0 1 2 年0 3 月博士學(xué)位論文 摘要 摘 要 為了解決城市交通擁堵問(wèn)題，緩解交通壓力，適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展 的需要，城市軌道交通得到快速發(fā)展，地鐵車站基坑工程也呈現(xiàn)出“大、 深、緊、近’’等特點(diǎn)。由于深基坑工程事故的多發(fā)性及后果的嚴(yán)重性， 基坑工程作為一個(gè)古老又具有時(shí)代特點(diǎn)的結(jié)構(gòu)與巖土工

3、程問(wèn)題，又逐 步引起同行越來(lái)越多的關(guān)注。本文依托中國(guó)鐵路工程總公司重點(diǎn)課題 ——緊鄰既有線基坑設(shè)計(jì)與施工關(guān)鍵技術(shù)研究( 項(xiàng)目編號(hào)：2 0 0 9 0 2 ) ， 針對(duì)深圳地鐵5 號(hào)線民治站和五和站基坑工程縱向全長(zhǎng)緊鄰既有線鐵 路或公路的復(fù)雜工程背景，綜合運(yùn)用現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)、室內(nèi)試驗(yàn)、理論分析 和數(shù)值模擬等方法，研究了緊鄰既有線不對(duì)稱超載深基坑的穩(wěn)定性及 變形規(guī)律，主要研究?jī)?nèi)容和成果如下： ( 1 ) 針對(duì)民治車站和五和車站縱向全長(zhǎng)平行高路堤既

4、有線，存在 嚴(yán)重不對(duì)稱靜力超載和機(jī)車動(dòng)載影響的問(wèn)題，開(kāi)展了現(xiàn)場(chǎng)列車動(dòng)載試 驗(yàn)，基于動(dòng)載測(cè)試結(jié)果，采用動(dòng)力和等效靜力分析方法，研究了動(dòng)、 靜載作用下不對(duì)稱超載基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系的靜、動(dòng)力響應(yīng)，獲得了不 同工況下圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力、沉降變形、水平位移、既有線沉降等變化規(guī) 律，評(píng)價(jià)了不對(duì)稱超載基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的合理性和適應(yīng)性。 ( 2 ) 分別對(duì)等效靜載、不考慮機(jī)車動(dòng)載、機(jī)車運(yùn)行時(shí)速6 0 k m ／h 、 8 0 k m ／h 、1 2 0 k

5、 m ／h 等五種工況進(jìn)行了參數(shù)對(duì)比研究。機(jī)車運(yùn)行時(shí)速為 1 2 0 k m ／h 時(shí)，動(dòng)載影響系數(shù)可達(dá)到1 ．2 ，對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系受力和變形影 響顯著。而機(jī)車時(shí)速低于6 0 k m ／h 時(shí)，動(dòng)載影響系數(shù)小于5 ％，設(shè)計(jì)驗(yàn) 算時(shí)機(jī)車動(dòng)載可簡(jiǎn)化為等效土柱靜載作用。 ( 3 ) 為滿足既有線路基不均勻沉降變形控制標(biāo)準(zhǔn)和支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定 性的要求，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)載測(cè)試及理論分析，明確提出既有線限速6 0 k m ／h 的安全運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)，確保了基坑開(kāi)挖