资料整理施工技术论文提纲

论文题目：福州地铁4号线鳌峰路车站深基坑数值模拟与风险评价研究

摘要：自我国步入新时代以来,国民经济建设发展也进入了新时期。与此同时,城市化的建设规模也逐渐扩大,高层建筑、市政工程等的基坑工程也逐渐成为城市发展的重要项目。其中,地铁车站深基坑工程所处环境相比一般建筑基坑工程更为复杂,施工条件更加苛刻,施工技术要求高,存在的安全风险性也更高。因此对于地铁车站深基坑支护结构的变形与受力特征以及产生的环境影响进行研究依然是人们关心的重大问题和研究热点。本文以福州地铁4号线鳌峰路车站深基坑工程为例,收集、整理了鳌峰路车站基坑工程设计、施工相关资料,通过对基坑开挖施工全过程进行监测研究,利用理正软件、有限元软件进行设计计算、数值模拟,探讨研究本基坑开挖过程中受力变形特征,并且采用模糊数学法、结合三级报警策略,进行基坑安全风险等级评价,以期对今后类似基坑工程施工、设计、管理等方面提供参考,具有重要的实际意义。主要研究工作及成果如下:（1）通过收集研究文献资料,归纳总结了基坑变形机理、基坑变形影响因素、基坑风险评价相关研究理论。（2）通过整理分析车站基坑开挖过程中获得的监测数据,研究了该车站基坑的变形模式及规律。通过现场监测分析可知,随着基坑开挖深度的增加,地下连续墙的水平位移也不断增加,呈“上下小、中部大”的“弓”形分布。墙身的最大水平位移出现的位置也随着开挖深度的改变而改变,且一直保持在开挖面附近。监测到的最大水平位移为55.4mm,在墙身-22m处,地连墙最大水平位移与开挖深度比为0.236%,接近上海地区深基坑变形比平均值。采用理正软件和有限元软件进行的计算结果与监测情况大致相同,例如数值模拟结果显示墙身最大水平位移为46.5mm,出现在墙身-20.5m处,表明采用理论计算分析具有一定的价值。（3）基坑周边的地表沉降监测表明,地表沉降曲线总体呈“抛物线”形式的“凹”槽型,最大值随着开挖深度的增加而增加,当开挖至坑底时,地表沉降达到27.56mm,在距基坑边缘16m处,这个位置与《基坑工程手册》中总结的变形规律（mx=（0.5 0.7）h0）一致。数值模拟得到地表沉降变化趋势大致相同,最大沉降值为23.4mm,也出现在距基坑边缘16m处,与实测数据较为吻合。（4）各开挖工况下六道支撑的轴力实测值均小于设计值,符合设计要求,随着开挖深度的增加,各道支撑的轴力大小先增大后减小,随后趋于稳定。另外,随着开挖深度的增加,开挖面上方各道支撑的轴力总和呈现不断放大之势。表明六道支撑在基坑支护过程中有效地发挥了各自的作用,保障了基坑施工安全。但是,实际监测值与略大于数值模拟计算结果,这可能与基坑施工现场周边堆载作用或交通荷载作用等影响因素有关。（5）基坑周边建筑（构）物和地下管线的沉降监测值都比较小,最大值18.36mm,在监测警戒值范围内,表明支护结构在基坑开挖施工过程中起到了很大作用。（6）本文建立了基于熵权-AHP的深基坑模糊综合评价模型,结合三级报警策略,探讨研究了对基坑本体、基坑周边环境、基坑整体的风险等级评价方法。且以鳌峰路车站基坑工程中各项监测数据为基础,定性分析了该深基坑的基坑本体、基坑周边环境安全状况,然后对基坑整体的风险等级进行评分评价。按照规范标准进行深基坑整体风险评价综合得分为66.7分,评价等级为Ⅰ级警戒,基本反映了基坑实际情况。表明本文基于监测数据的基坑风险评价方法具有比较客观可信性、可靠性,可为今后类似工程提供借鉴,具有比较大的参考意义。

关键词：地铁车站;深基坑;数值模拟;熵权;AHP;模糊综合评价;风险

学科专业：建筑与土木工程（专业学位）

摘要

ABSTRACT

第1章 绪论

1.1 课题的研究背景及意义

1.1.1 研究背景

1.1.2 研究意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 深基坑支护结构受力特点与变形分析研究现状

1.2.2 深基坑数值模拟研究现状

1.2.3 深基坑风险评价研究现状

1.3 研究内容和方法

1.4 技术路线

第2章 深基坑变形及风险评价理论研究

2.1 深基坑变形理论

2.1.1 围护结构的变形

2.1.2 基坑周边地表的沉降变形

2.1.3 基坑底部土体隆起变形

2.2 深基坑变形影响因素分析

2.2.1 自然因素

2.2.2 设计因素

2.2.3 施工因素

2.3 深基坑风险评价

2.3.1 风险的概述

2.3.2 风险特征

2.3.3 深基坑工程风险识别

2.3.4 深基坑工程风险估计

2.3.5 深基坑工程风险评价

2.4 本章小结

第3章 地铁车站深基坑工程实例概况及计算分析

3.1 工程设计概况

3.2 工程场地环境

3.2.1 周边环境

3.2.2 地下管线

3.3 工程地质条件

3.3.1 分层及其特征

3.3.2 土体物理力学特性

3.4 水文及不良地质条件

3.4.1 水文条件

3.4.2 不良地质

3.5 深基坑施工开挖步骤

3.6 深基坑支护结构计算分析

3.6.1 选取基坑计算剖面

3.6.2 基坑支护结构内力与位移分析

3.6.3 基坑周边地表沉降分析

3.6.4 基坑整体稳定性验算

3.6.5 基坑抗倾覆稳定性验算

3.7 本章小结

第4章 地铁车站深基坑变形监测分析

4.1 概述

4.2 监测的目的

4.3 监测的原则

4.4 监测内容

4.5 监测点的布设方法

4.6 监测结果分析

4.6.1 地下连续墙水平位移分析

4.6.2 基坑周边地表土体沉降分析

4.6.3 支撑轴力分析

4.6.4 邻近建(构)筑物沉降分析

4.6.5 地下管线竖向位移分析

4.7 本章小结

第5章 地铁车站深基坑数值模拟分析

5.1 概述

5.2 地铁车站深基坑开挖数值模拟

5.2.1 模型建立的基本假定

5.2.2 模型尺寸及材料参数的选取

5.2.3 建立模型及网格划分

5.2.4 模拟施工开挖工况

5.3 模拟计算结果分析

5.3.1 基坑竖向位移分析

5.3.2 地下连续墙水平位移分析

5.3.3 支撑轴力分析

5.4 数值模拟结果与实测结果对比分析

5.4.1 基坑周边地表沉降对比分析

5.4.2 地下连续墙水平位移对比分析

5.4.3 内支撑轴力对比分析

5.5 本章小结

第6章 基于模糊综合评价法的深基坑安全风险评价

6.1 概述

6.2 评价指标的确定

6.2.1 层次分析法

6.2.2 熵权法对权重的修正

6.3 深基坑工程风险评价

6.3.1 模糊综合评价法原理

6.3.2 深基坑模糊综合评价模型的构建

6.4 工程实例分析

6.5 本章小结

第7章 结论与展望

7.1 结论

7.2 展望

致谢

参考文献