【摘 要】
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现如今,我国城市地下空间进入飞速发展时期,装配式作为一种新兴技术,已经在地面建筑得到了很好的应用,其施工技术已相对完善,但装配式技术在地下空间的应用还处在探索阶段,并且大多为隧道衬砌预制技术,对于装配式地铁车站的应用则更加有限。相较于现浇车站,装配式车站具有制作高效、构件精细、施工快速和受环境影响小等显著优点,同时也伴随许多限制其发展的不利因素,例如,装配式车站不是
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现如今,我国城市地下空间进入飞速发展时期,装配式作为一种新兴技术,已经在地面建筑得到了很好的应用,其施工技术已相对完善,但装配式技术在地下空间的应用还处在探索阶段,并且大多为隧道衬砌预制技术,对于装配式地铁车站的应用则更加有限。相较于现浇车站,装配式车站具有制作高效、构件精细、施工快速和受环境影响小等显著优点,同时也伴随许多限制其发展的不利因素,例如,装配式车站不是一次浇筑成型,而是由预制构件装配形成,这也导致了结构整体性减弱和接缝处渗漏水现象频发。为此,本文以长春地铁2号线捷达大路站为背景,对装配式地铁车站全施工过程中的力学机理、稳定性影响因素和接缝处抗渗材料进行了深入研究,具体研究包括:采用FLAC3D数值模拟软件建立车站三维数值模型,围绕装配式车站施工过程中各项力学特征变化开展了深入研究;通过改变地下水位和土质力学参数等关键因素的差异性,探究了这些关键因素影响装配式车站结构应力应变状态特征的敏感性程度;考虑地震动荷载作用,研究了装配式车站结构的动力响应规律;针对装配式车站预制构件之间接缝处渗漏问题,基于以上研究成果,采用室内试验分析方法,研发了一种混掺聚乙烯纤维和碳纤维的水泥基复合防水注浆材料,提出了新材料具备最优性能的配合比,并通过试验方法验证了其力学性能和抗渗性能满足工程建设要求。本文得到的主要结论有:(1)装配式地铁车站基坑开挖施工过程中,受土体卸载和基坑坑内降水影响,基坑会发生坑外地表沉降、地连墙侧向位移和坑底隆起现象。与此同时,在地连墙和自身重力影响下,车站结构会产生向下的沉降和向基坑内部的水平侧移,后一环车站的装配会挤压地连墙导致前一环车站顶板产生微小隆起现象,并且这个作用在结构拼装侧墙时增加最显著。(2)装配式地铁车站装配施工过程中,各项应力最大值多发生在车站底板拱形区域和顶板拱脚,并且最大值随着车站拼装环数增多不断增大,由此可以判断该区域为结构受力最不利和最先屈服破坏位置。(3)当地下水位降低后,基坑围护结构及车站结构应变应力均显著减少;地下水位降低对建立相邻车站竖向位移影响较大,车站顶板受影响大于底板;地下水位降低对不同施工阶段结构水平位移影响大致相同;地下水位降低后,Mises等效应力和最小主应力在不同施工阶段影响程度基本相同,而最大主应力在不同施工阶段影响程度不同;地下水位降低后,车站底板接缝处孔隙水压力也随之降低,不同地下水位条件下接缝处渗流速度:k-2m
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