地铁深基坑支护结构变形监测分析及应用论文_付海军

辽宁省摄影测量与遥感院 110034

摘要:随着我国城市人口的不断增加,地铁已经成为解决交通拥堵问题的有效办法,因此近些年来,地铁车站深基坑工程在我国大量涌现,并且开挖深度与施工难度不断增加。城市地铁换乘站一般位于城市的繁华路段,为了保证周围环境的安全,因此对深基坑周围土体及支护结构的变形都有更高的要求。然而深基坑工程是比较复杂的岩土工程问题,在基坑开挖过程中,地质情况与勘察报告不一致的情况也时有发生,容易导致工程事故的发生。因此,在地铁深基坑支护结构进行变形监测,来预防变形,减少事故。

关键词:地铁;深基坑支护结构;变形监测;分析

引言

随着我国大城市地下空间的开发利用,地铁车站深基坑工程的开挖深度与施工难度不断增加。然而深基坑工程是一项比较复杂的岩土工程问题,由于工程地质情况的不确定性和施工因素的多变性,在基坑开挖过程中常常由于土体与支护结构的过大变形而引起工程事故。下文将对此进行研究分析。

一、地铁基坑变形破坏现象

基坑变形根据开挖方式和支护结构的不同,其变形破坏现象也有所不同。基坑开挖引起的变形主要包括三个部分:墙体变形、基坑底部隆起、墙后地表沉降。研究证明这三方面的变形是相互关联的,其中以墙后地表沉降对环境的影响最大。放坡开挖时,由于设计放坡太陡,或雨水、管道漏水等原因导致土体抗剪强度降低,引起基坑边土体滑坡。

(一)坑底土体隆起

基坑底部隆起主要是由两个方面的原因所引起,一方面是由于在基坑开挖过程中,坑底的土体由于竖向荷载的卸载而产生回弹;另一方面是由于围护结构外侧的土体在自重和地面超载的作用下从底部向坑内方向移动的结果。此外,基坑开挖还会导致坑底土体产生负孔隙水压力,从而进一步导致坑底土体软化,吸水膨胀,使坑底进一步隆起。对软粘土的深基坑,地表沉降的大小与坑底隆起的安全程度直接相关。基坑底部隆起的形式,与基坑的开挖宽度和开挖深度有关。根据工程经验,当开挖宽度不大的时候,坑底为弹性隆起,其特征为坑底中部隆起最高当开挖到达一定的深度且基坑较宽的时候,出现塑性隆起,隆起量也逐渐由中间最大转变为两边大中间小的形式。但对于开挖宽度较窄的基坑,仍是中间大两边小的分布形式。图1位基坑的隆起变形形式。

(三)监测结果分析(也是应该根据上面的四项数据坑底土体隆、周围地表的沉降、墙体的水平变形、墙体的竖向位移进行分析论证)

(1)基坑周边地表沉降监测数据表明:基坑开挖过程中,周边地表土体的竖向位移沿水平方向类似“勺子”形状分布,地表沉降的最大值并不是紧挨着基坑地下连续墙,而是位于离坑边约1/2倍开挖深度处。随着基坑开挖深度的增加,时空效应更加显著,地表沉降的增长速度也随之增大。(2)基坑围护墙体沿深度方向的水平位移呈现两头小、中间大的弓字形模式。最大水平位移位置也随着开挖的进行而不断向下移动。靠近基坑顶部的支撑施加了预应力能有效地限制地下连续墙墙顶的变形及地表沉降。(3)地下连续墙墙顶水平位移呈现基坑两端小,基坑中间大的趋势,地下连续墙水平位移与开挖深度及实施时间密切相关,体现了明显的时空效应。基坑围护墙体的水平位移量随着开挖的进行而不断增大,并且基坑围护墙体的水平位移量与基坑的开挖速度有关,开挖速度慢致使基坑无支撑暴漏的时间也越长,其水平位移变化量也越大。支撑的架设能够有效降低变形的速率。

结束语(论文题目是分析与应用,应用在哪里?起到什么作用?还需详细说明)

本文以某工程实例为例,对该工程深基坑监测,通过监测结果分析,通过变形监测可以有效提高施工质量,加强工程质量安全的管理,防止出现安全事故等具有重要的参考价值。

参考文献:

[1] 郭楠. 兰州地铁车站某深基坑桩撑支护结构施工监测与数值模拟分析[D]. 兰州理工大学,2014.

[2] 陈搏. 深基坑桩锚支护结构的变形监测与分析[D]. 河北工程大学,2013.

论文作者:付海军

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第25期

论文发表时间:2018/1/31

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

地铁深基坑支护结构变形监测分析及应用论文_付海军
下载Doc文档

猜你喜欢