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复杂环境条件下PBA工法地铁车站结构和施工方案优化研究
| 论文题名： | 复杂环境条件下PBA工法地铁车站结构和施工方案优化研究 |
| 关键词： | 地铁车站;PBA工法;结构型式;群洞效应;数值模拟;层次分析法 |
| 摘要： | 本文基于北京地铁6号线花园桥站，采用FLAC3D软件模拟4种PBA工法小导洞施工顺序和9种车站下穿花园桥PBA工法结构和施工方案，并运用层次分析法来确定最优方案，再结合监测结果分析其关键施工阶段对地层和桩基的影响。研究表明: (1) PBA工法小导洞施工离桩基尚有11m左右时，桩基已经有沉降产生。当导洞在桩基附近施工时，桩基沉降值随着施工时程呈近似线性增加。结合数值模拟和层次分析法综合考虑，小导洞采用“先下后上，先边后中”的施做顺序对控制拱顶沉降、地表沉降以及临近桩基的沉降和倾斜较为有利。 (2)对于近侧桩基（在车站结构范围外紧邻车站的北侧桩基，桥桩外皮距离该侧围护桩0.68m，桩端位于车站中侧，桩身全部位于松动范围），其位移不仅与车站施工方法和结构型式有关，还与近侧桥桩区域是否注浆有关。在注浆加固条件下，4和5导洞式PBA工法对其位移控制效果较好。在同等注浆加固条件下，4导洞法控制效果稍好，但与5导洞法相近。在相同车站施工方法和结构型式下，对近侧桥桩区域适当注浆加固和大范围注浆加固的效果相近。 (3)对于远侧桩基（在车站结构范围外稍远离车站的南侧桩基，桥桩外皮距离该侧围护桩11.4m，桩端位于车站中侧，桩顶以下3/4桩身位于松动范围），其位移主要与车站施工方法和结构型式有关，近侧桥桩区域是否注浆加固对其影响较小。4导洞式PBA工法比5和6导洞法控制效果稍好，但效果十分接近。 (4)结合数值模拟和层次分析法综合考虑，确定车站下穿花园桥的最佳结构和施工方案为5导洞式PBA工法及近侧桩基范围内适当注浆加固。 (5) PBA工法导洞开挖、扣拱和其它工序引起的地表沉降比例为0.38∶0.32∶0.30，前两个施工阶段引起的地表沉降占最终累计沉降的70％;对于近侧桩基，导洞开挖和扣拱这两个施工阶段对其位移影响较大;对于远侧桩基，站台层土方开挖阶段对其沉降影响最显著，导洞开挖和扣拱这两个施工阶段对其影响次之，但对其水平位移影响较大。 |
| 作者： | 韦京 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 贺少辉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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