地铁深基坑变形监测与地表沉降预测研究

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1、密级：公开中图分类号：TU47硕士学位论文地铁深基坑变形监测与地表沉降预测研究研究生：李佼导师：龙四春学科：地理学研究方向：变形监测与预警2018年5月AThesisSubmittedfortheDegreeofMasterDeformationMonitoringandPredictionofGroundSettlementinDeepFoundationPitofSubwayCandidate：LiJiaoSupervisorandRank：LongSichun地铁深基坑变形监测与地表沉降预测研究学位类型学术型学位作者姓名李佼作者学号150110010

2、03学科（专业学位类别)地理学研究方向（专业领域)地图学与地理信息系统导师姓名及职称龙四春实践导师姓名及职称所在学院资源环境与安全工程学院论文提交日期2018年5月学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校

3、保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要地铁基坑开挖不断加深加大，如何对深基坑施工过程进行及时监测和预警，确保基坑周边环境及建筑物安全一直是研究的重要课题。本文首先对深基坑变形监测中测斜、地表沉降监测数据进行形变机理解释，发现测斜总体呈抛物线形状，基本符合深基坑支护侧墙形变特征；地表沉降总体呈凹槽性分布，基本符合深基坑开挖

4、地表形变特征。然后阐述了分层总和法、解析法、正态偏态估算法的相关数学模型及其地表沉降分析原理，并结合六沟垅站、蟠龙路站、长沙火车站、汉王陵公园站及星沙大道站深基坑监测数据进行了实例分析，通过残差及拟合优度检验证明修正偏态估算模型拟合能力最强。最后基于修正偏态估算模型对望月湖站、朝阳站及三一大道站深基坑监测数据进行了实例分析与预测，预测效果良好，可为类似地铁深基坑安全施工提供了一定的参考价值。主要研究结论如下：（1）对深基坑变形监测中测斜、轴力及地表沉降等数据进行模型分析与形变机理解释，发现测斜总体呈抛物线形状，基本符合深基坑支护侧墙形变特征；地表沉降总体呈

5、凹槽性分布，基本符合深基坑开挖地表形变特征。（2）阐述了修正偏态估算法的数学模型及其形变预测基本原理，实例表明修正偏态估算模型的结果更接近于现场实测值。进一步验证了修正偏态估算模型的修正参数ξ的取值在1.4~2.0内为最佳。（3）以五个深基坑工程为依托，对比分析了分层总和法、解析法及修正偏态估算法对深基坑周边地表沉降的变化特征，并结合现场监测数据通过残差、相关性及拟合优度检验证明修正偏态估算模型的拟合能力最强，精度最高。（4）基于修正偏态估算模型对望月湖站、朝阳站及三一大道站深基坑监测数据进行了实例分析，并对修正系数与土体抗剪强度关系进行研究，结果表明土体

6、抗剪强度对数与偏态修正系数成反比关系，将该模型应用于工程地表沉降的预测对确保地铁施工安全有一定的参考价值。关键词：深基坑；变形预测；修正偏态估算法；解析法；分层总和法-i-AbstractAsthefoundationpitexcavationcontinuestodeepenandincrease,howtotimelymonitorandearlywarningtheconstructionprocessofthedeepfoundationpitandensurethesurroundingenvironmentandbuildingsafetyof

7、thefoundationpithasalwaysbeenanimportantresearchtopic.Inthispaper,firstly,thedeformationmechanismsofthedataofinclinometerandsurfacesubsidencemonitoringindeepexcavationmonitoringareanalyzed.Itisfoundthattheinclinometerisgenerallyintheformofparabola,whichbasicallyconformstothedeform

8、ationcharacteristicsofthedeepfoun