软土场地地铁车站施工地面沉降曲线理论模型研究

以我国软土场地地铁站施工地面沉降控制为应用背景，聚焦于深基坑开挖引起土体位移问题，立足于对施工监测数据的充分消化，着眼于建立地表沉降曲线且研究曲线的理论模型，致力于提出控制地面沉降的可靠分析方法。首先，根据施工监测数据建立地表沉降曲线且分析曲线的基本特征，并将曲线合理表示为数学式子，据此进行沉降分布、最大沉降量等推断与分析；然后，根据降水、开挖、支护等施工对曲线的影响，进行曲线的适当修正，并分析修正曲线的特征与主要影响因素；继之，基于修正曲线的特征，进一步构建易于操作的曲线理论模型且给出参数取值方法，能够刻画施工中土体应变软化等非线性过程；最后，针对现场试验、施工实例、典型事故，采用构建的曲线理论模型模拟关键施工步序对地面沉降的影响，进行数值模拟，据此检验与修正曲线理论模型，并对我国规范方法提出改进建议。对于追踪国际最新进展，逐步完善我国软土场地地铁站设计理论与施工技术具有重要意义。

以宁波地铁1号线福明路站深基坑施工控制地面沉降设计和完善软土场地施工技术细节为应用背景，主要基于理论分析，结合室内试验和现场监测等手段，很好完成了拟定的研究内容且取得了较理想的研究成果。以软土场地深基坑施工行为引起的土体位移为焦点，建立了开挖－降水－支护－加固动态施工预测模型，据此建立了地面沉降曲线，并针对降水、开挖、支护等各工序施工引起软土地面沉降量进行了预测；根据实验结果指导，结合各工序修正了地面沉降曲线，提出了2倍基坑开挖深度的范围为地面沉降的主要影响范围，控制地面1倍基坑开挖深度范围内的差异沉降，加强基坑中部竖向支撑轴力，水平设置密度，充分利用角部空间效应等施工规范建议。无论基于软土场地施工地面沉降的模拟还是软土工程力学特性的深入研究，本项目的研究均有重要意义。尤其是项目中结合深基坑内土体不同应力路径所做的软土静力试验、宁波福明路站软土场地深基坑施工现场监测，以及所获得的一些有益结果，都将为研究软土场地因施工荷载扰动引起的周围地面沉降继而次生的灾害，软土土力学、软土地区施工工后沉降等问题，并逐步完善软土场地地下工程施工设计的技术细节，具有重要意义。