基于基坑降水地铁车站施工力学行为研究
发布时间：2023-02-18 22:49
伴随着我国城镇一体化建设的加快和经济的快速发展,大量人口迁入城镇,城市的交通压力日益提升。作为缓解城市地面交通压力的首选,地铁已经被普遍投入使用。地下水对地下工程结构影响较大,研究高水位富水地区地铁车站施工力学行为特征对保证基坑开挖以及后续车站运营安全具有重要意义。鉴于此,本文依托太原地铁2号线西涧河站,开展了基坑降水、开挖、支护以及车站主体结构施作的模拟,获得了如下研究成果:(1)基于流固耦合理论模拟了基坑内、外两类降水过程,分析两类降水方式下的地下水水力型态、流径以及地下水位分布规律。(2)开展了坑外降水不同降水井深、井数工况下的降水效果研究。建立了基坑坑外降水模型,研究了降水井不同边界下不同降水井深、井数条件下基坑内水位变化规律。探明了降水流量与降水时间的变化规律,提出了降水效果较好的降水井总水头范围。(3)探明了不同渗透系数下坑内不同降水深度下基坑变形、地下连续墙水平位移变化规律,以及对比分析是否流固耦合条件下的车站和桥梁结构的受力和变形规律。(4)依托太原地铁西涧河车站,研究了不同施工步下车站的变形和受力分布规律,基于所给资料对降水井进行设计并且对一部分车站混凝土构件进行了安...
【文章页数】：111 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 流固耦合分析理论
1.2.2 基坑降水介绍
1.2.3 基坑开挖对临近桩基影响方面
1.2.4 地铁车站结构变形与受力方面
1.3 研究内容
第2章 地铁基坑降水渗流场与应力场耦合分析模型
2.1 地下水渗流数学力学模型
2.1.1 等效连续介质模型
2.1.2 裂隙网络模型
2.1.3 双重介质模型
2.2 渗流基本理论
2.2.1 渗流的基本定律-达西定律
2.2.2 地下水运动方程一连续性方程
2.2.3 渗流微分方程
2.3 流-固耦合作用机理研究
2.3.1 流-固耦合力学特性分析
2.3.2 应力场对渗流场的作用机理
2.3.3 流-固耦合的数学模型建立
2.4 本章小结
第3章 基坑降水类型及其对基坑降水效果的影响
3.1 基坑降水概述
3.1.1 基坑降水方法及其适应性
3.1.2 坑内降水与坑外降水区别
3.2 降水数值模拟
3.2.1 降水井模型
3.2.2 模型参数
3.2.3 模型边界
3.3 基坑水压力与变形特性
3.3.1 坑外降水型态分析
3.3.2 坑内降水型态分析
3.3.3 地层变形对比分析
3.4 降水井不同边界条件下降水效果
3.4.1 降水井底水压为0
3.4.2 降水井水头随时间变化
3.5 本章小结
第4章 坑内降水及开挖对地层与结构的影响
4.1 理论研究
4.1.1 地表变形原因
4.1.2 降水引起地表变形
4.1.3 基坑影响分区
4.2 不同降水条件对基坑变形的影响
4.2.1 不同降水深度
4.2.2 不同渗透系数
4.2.3 渗流场的影响
4.3 基坑围护结构及邻近桥桩基受力
4.3.1 围护结构受力
4.3.2 桥梁桩基受力
4.4 本章小结
第5章 高水位邻近桩基基坑地铁车站施工力学行为研究
5.1 工程概况
5.1.1 工程简介
5.1.2 水文地质及工程地质
5.1.3 地铁车站施工工序
5.2 降水方式选取及降水井设计
5.2.1 降水方式及井数计算
5.2.2 降水井数量、结构参数及结构构造
5.2.3 降水井、回灌井、观测井布置原则
5.2.4 降水施工监测的作用及内容
5.3 西涧河地铁车站结构施工力学行为
5.3.1 计算假设
5.3.2 参数选取
5.3.3 车站模型
5.3.4 车站变形特性
5.3.5 车站主体结构受力
5.3.6 地下连续墙稳定性
5.4 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及参与的科研项目
本文编号：3745700
【文章页数】：111 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 流固耦合分析理论
1.2.2 基坑降水介绍
1.2.3 基坑开挖对临近桩基影响方面
1.2.4 地铁车站结构变形与受力方面
1.3 研究内容
第2章 地铁基坑降水渗流场与应力场耦合分析模型
2.1 地下水渗流数学力学模型
2.1.1 等效连续介质模型
2.1.2 裂隙网络模型
2.1.3 双重介质模型
2.2 渗流基本理论
2.2.1 渗流的基本定律-达西定律
2.2.2 地下水运动方程一连续性方程
2.2.3 渗流微分方程
2.3 流-固耦合作用机理研究
2.3.1 流-固耦合力学特性分析
2.3.2 应力场对渗流场的作用机理
2.3.3 流-固耦合的数学模型建立
2.4 本章小结
第3章 基坑降水类型及其对基坑降水效果的影响
3.1 基坑降水概述
3.1.1 基坑降水方法及其适应性
3.1.2 坑内降水与坑外降水区别
3.2 降水数值模拟
3.2.1 降水井模型
3.2.2 模型参数
3.2.3 模型边界
3.3 基坑水压力与变形特性
3.3.1 坑外降水型态分析
3.3.2 坑内降水型态分析
3.3.3 地层变形对比分析
3.4 降水井不同边界条件下降水效果
3.4.1 降水井底水压为0
3.4.2 降水井水头随时间变化
3.5 本章小结
第4章 坑内降水及开挖对地层与结构的影响
4.1 理论研究
4.1.1 地表变形原因
4.1.2 降水引起地表变形
4.1.3 基坑影响分区
4.2 不同降水条件对基坑变形的影响
4.2.1 不同降水深度
4.2.2 不同渗透系数
4.2.3 渗流场的影响
4.3 基坑围护结构及邻近桥桩基受力
4.3.1 围护结构受力
4.3.2 桥梁桩基受力
4.4 本章小结
第5章 高水位邻近桩基基坑地铁车站施工力学行为研究
5.1 工程概况
5.1.1 工程简介
5.1.2 水文地质及工程地质
5.1.3 地铁车站施工工序
5.2 降水方式选取及降水井设计
5.2.1 降水方式及井数计算
5.2.2 降水井数量、结构参数及结构构造
5.2.3 降水井、回灌井、观测井布置原则
5.2.4 降水施工监测的作用及内容
5.3 西涧河地铁车站结构施工力学行为
5.3.1 计算假设
5.3.2 参数选取
5.3.3 车站模型
5.3.4 车站变形特性
5.3.5 车站主体结构受力
5.3.6 地下连续墙稳定性
5.4 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及参与的科研项目
本文编号：3745700
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiaotonggongchenglunwen/3745700.html
