北京地铁某盾构始发井明挖基坑变形规律研究

发布时间：2020-10-09 02:43

　　 目前全国多个城市大力发展轨道交通事业,地铁作为一种新型、高效、绿色的公共交通工具,在缓解大城市病中扮演着越来越重要的作用,尤其是在北京、上海这种几千万人口的大城市,地铁的存在不可或缺。我国目前已经有36个城市修建并开通了地铁,全国的地铁运营总里程总计达到了5033公里,北京现在地铁运营总里程为636.8公里,共有19条地铁运营线路,日客运量1241.1万人次,极大地缓解了北京的交通拥堵问。预计到2020年,北京地铁运营总里程达到1177公里,未来全国各地将继续的加大轨道交通的发展力度。在地铁建设当中会有大量的基坑工程,若设计和施工方案不合理,可能会产生较为严重的后果。本文以北京地铁新机场线某标段某盾构始发井明挖基坑工程(本文简称M1标段某基坑)作为依托,首先介绍了基坑变形分析的研究现状,依据设计资料及规范编写了施工监测方案,同时分析了现场的监测数据,此外对MIDAS GTS/NX有限元软件的特点进行了介绍,利用该软件对基坑开挖过程进行了模拟,分析基坑变形规律,并利用该软件对基坑支护结构进行了优化设计模拟。此外,基坑围护结构及周边建筑物变形的影响因素较多,利用系统分析的方法对基坑的变形做出预测,可以弥补经验公式以及数值模拟分析方法的一些不足。本文的主要研究成果如下:通过实测结果与数值模拟结果的对比,证明了该模型的准确性;通过对现场监测数据的分析,得出监测断面的最终沉降曲线呈开口向上的抛物线,钢支撑段桩体水平位移曲线为呈平行移动的“弓形”曲线,锚索支护段呈现“S形”曲线,由于基坑的空间效应,短边处的变形小于长边处的变形;利用MIDAS GTS/NX有限元软件对插入比及锚索倾角进行研究,得出该工程中插入比介于1:4与1:5.5之间较为合理;锚索倾角宜取值范围为10°至20°之间。基于BP神经网络建立的基坑变形预测模型,通过MATLAB的实现,将其结果与实测值进行对比分析,二者相差较小,该模型可以较为准确的预测短期内桩体水平位移以及周边地表沉降的数值。
【学位单位】：中国地质大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：U231.3;U455.43
【部分图文】：

M1 标段某基坑）为依托，通过对现场监测数据的统计分析，研究总结围护结构变形和基坑周围地表沉降的变形规律。并利用 Midas GTS NX 有限元分析软件，对基坑施工过程进行数值模拟，将数值模拟结果与实测结果进行对比分析，总结基坑支护体系及周边地表变形规律，并研究不同设计参数对基坑变形的影响，优化设计方案。此外，本文利用 BP 神经网络原理对基坑围护结构的水平位移及周边地表沉降值进行了预测。1.1.2 选题意义M1 标段某基坑位于规划西红门镇东区七号路以南、规划范家庄西路上，2 号区间风井南侧，现状为已拆迁空地。

M1 标段某基坑位于规划西红门镇东区七号路以南、规划范家庄西路上，间风井南侧，现状为已拆迁空地。图 1-1 盾构始发井的平面位置图工程所处位置为规划范家庄西路，道路红线宽度 30m，规划道路东侧为原造林绿地，西侧北侧及南侧为拆迁区，基坑开挖 50 米范围内无地上建（物，基坑范围内地下无管线。

K35+454.005，采用明挖施工，总长 130.9m，宽 26.38m（标准段）、31.8m（盾构加宽段）、28.4m（暗挖加宽段），深度约 22～26.2m，孔洞处覆土约 4.3m，单层明挖段覆土 12.6～14m，南端为盾构始发提供条件，北侧为暗挖区间提供条件。盾构井基坑采用排桩+内支撑支护体系，轨排井段采用排桩+锚索支护体系。

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本文编号：2833111