地铁车站基坑施工对邻近建筑物影响的研究

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1、学校代号学号分类号密级HUNANUNIVERSITY博士学位论文地铁车站基坑施工对邻近建筑物影响的研究学位申请人姓名吴朝阳培养单位土木工程学院导师姓名及职称李正农教授学科专、丨七木工程研究方向土结构相互作用理论及应用论文提交日期年月日学校代号：学号：密级：湖南大学博士学位论文地铁车站基坑施工对邻近建筑物影响的研究学位申请人姓名：吴朝阳导师姓名及职称：李正农教授培养单位：土木工程学院专业名称：结构工程论文提交日期：年月日论女答辩日期：年月日答辩委员会主席：赵明华教授Researchontheinfluenceofexcavationcon

2、structionofsubwaystationtoadjacentbuildingsbyWUZhaoyangB_E.(HunanUniversity)2005AdissertationsubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofDoctorofengineeringinCivilengineeringintheGraduateschoolofHunanUniversitySupervisorProfessorLIZhengnongOctober，湖南大学学位

3、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，均己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：曰期：年月“曰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，

4、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。本学位论文属于保密口，在年解密后适用本授权书。不保密。请在以上相应方框内打“”）作者签名：矣執日期：年今月日导师签名：日期：丄年中月和日地铁车站基坑施工对邻近建筑物影响的研究摘要我国是世界上已规划地铁项目最多的国家之一，目前己在个城市中兴建地铁线路和车站。众多地铁车站的基坑施工必将对周边环境造成一定影响，主要是可能引起周边已有建筑的沉降和变形。由于地质条件、基坑方案、建筑结构等因素，基坑施工影响周边建筑的机理非常复杂，而传统的理论、经验方法难以全面地反映上述因素。因此，在基坑施工之

5、前，很难准确地预测建筑的沉降和变形，也很难合理地评判建筑面临的风险状况。本文采用数值模拟与实测分析、参数反演、模糊风险评判相结合的方法，深入研究砂土硬黏土层中的基坑施工对周边高层建筑的影响，并在地铁车站的基坑工程中展开了研究应用。在研究过程中，针对建筑沉降预测结果的不确定特性，大致按照“发现问题、实测验证、提高准确性、风险模糊评判”的技术路线来撰写。本文的主要研究内容和成果有：数值模拟。总结并分析前人在基坑及建筑模拟方面的经验方法，确定了土体本构模型、建筑、模型计算区域、围护结构、地应力等对关键内容的模拟方案；对不能完全确定的内容则采用

6、多种模拟方案的组合；采用软件，对某地铁车站基坑建立个有限元模型并展开模拟应用，得到了一些有意义的模拟结论。成果：提出了基坑模型的计算区域试算流程；对不能完全确定的土体弹性模量、基坑渗流、内支撑采用多种方案组合；根据工程应用的结果，揭示了建筑的模拟沉降量和倾斜度存在不确定的数值范围；影响建筑沉降计算值的模拟因素从大到小依次是降水方案、土体参数方案、支撑模拟方案；建筑沉降与土体的弹性模量可能成反比关系。实测分析。对某车站基坑周边的地下水位、地下连续墙侧移、坑外地表沉降分布、周边建筑沉降变形的实测数据进行统计分析，并与有限元模拟结果、相关的统

7、计经验进行对比。成果：验证了本文有限元模拟的方案和结论基本上是合理的；在砂土硬黏土的二元结构土层中，基坑周边高层建筑的实测沉降量和倾斜度都较小；高层建筑的最大沉降值、差异沉降与建筑长宽比呈反比，而最大倾斜度、挠度比与其距基坑的距离呈正比。参数反演及沉降预测。对比了多种试验设计方法的特点；根据原理和使用方法上的优点，采用均匀设计法来设计试验方案；根据土体弹性模量与坑外沉降博士学位论文模拟值之间的关系，选择了简单合理的参数回归方法；在某车站基坑的施工监测过程中，展开了数值模拟和参数反演应用，动态预测后续施工阶段的坑外沉降量。成果：首次在基坑

8、土层参数的反演和地层位移的预测中引入了均匀设计法，减少了试验次数且不失精度，体现了均匀设计法与数值法相结合的优势；在其它条件不变的情况下，一些测点的沉降模拟值与土体弹性模量存在线性关系；通过参数反演来预测坑