【摘 要】
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基坑的施工安全管控研究具有重要的理论和工程价值。本文以长沙市地铁3号线长沙火车站站无缝对接既有2号线工程为背景,采用改进MSD理论、现场监测和数值模拟相结合的方法,对
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基坑的施工安全管控研究具有重要的理论和工程价值。本文以长沙市地铁3号线长沙火车站站无缝对接既有2号线工程为背景,采用改进MSD理论、现场监测和数值模拟相结合的方法,对基坑开挖过程中基坑围护结构变形、地表沉降和车站位移进行了深入研究,本文主要工作如下。(1)采用MSD(Mobilizable Strength Design)理论分析了悬臂开挖和内支撑开挖时基坑的塑性变形机理,提出了基于硬土层条件下的改进MSD理论模型。根据能量守恒原理,采用改进MSD理论计算得到了墙后土体沉降和墙体水平位移,其结果与监测结果的一致性,表明改进MSD理论的正确性。基于改进MSD理论对开挖深度、支撑间距和墙体长度三个参数进行了研究,得出了围护结构和地表沉降的变形规律。(2)采用有限元软件ABAQUS对地铁车站基坑开挖全过程进行了数值模拟研究。其结果与理论计算和现场监测结果的一致性,表明了数值模拟的准确性,在此基础上研究了既有车站竖向位移和水平位移的变化规律。并且从开挖时序、开挖深度和基坑横向尺寸三个方面对基坑开挖方案进行了优化。(3)对周围存在建筑物时基坑开挖的变形特性进行了数值模拟研究。从建筑物的位置、建筑物高度和相邻建筑物叠加效应三个方面,分析了建筑物近接基坑时墙体水平位移和墙后地表沉降,探究了土体的变形规律并提出了相应的加固措施。
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