深基坑支护中软基旋喷桩加固方案优化

发布时间：2017-06-14 21:10

  本文关键词：深基坑支护中软基旋喷桩加固方案优化，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着我国城市轨道交通的空前发展,出现了越来越多的深基坑工程实例,基坑工程中的问题也越来越多。作为一种可行的变形控制措施,被动区软基加固能有效地改变土体力学指标,减少降水引起的固结变形,增强坑底抗隆起能力,提高被动土压力系数。本文根据大连海之韵地铁车站基坑工程实例,运用有限元软件ABAQUS对连续墙深基坑中旋喷桩软基加固问题进行研究,通过数值模拟的结果对旋喷桩加固的布置进行优化。主要工作如下：1. 运用ABAQUS数值模型对基坑实例进行模拟,对比数值计算结果和基坑现场监测结果。对比结果表明：数值模拟与现场监测的支护桩水平位移、内支撑轴力基本一致,从而验证了计算模型的合理性,为进一步研究铺平道路。2. 数值模拟结果表明：支撑轴力和支护桩水平位移随着基坑开挖而变大；开挖到坑底时,支护桩最大水平位移发生在坑底软弱下卧层处,第四道支撑达到最大轴力；由于内支撑的约束,支护桩顶端发生向外的位移。3. 被动区软基加固过程中,随着抽条加固和裙边加固面积增加,其加固效率下降,故合理的抽条加固和裙边加固应在一定的比例范围内。本工程实例所采用1：3抽条加固,3排裙边加固的方式,其抽条加固和裙边加固的效率相当,是合理高效的旋喷桩布置方案。4. 单独建立钢筋混凝土支护桩的数值模型,施加监测位移荷载,计算得到混凝土和钢筋的应力分布,满足设计要求。模拟不同降水顺序对基坑变形的影响,发现比起先降水后开挖,边降水边开挖的工序更有利于支护结构的安全。
【关键词】：深基坑 数值模拟 被动区加固 旋喷桩
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU753.8
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-19
• 1.1 研究背景9-12
• 1.1.1 国内外近年深基坑工程与事故10-12
• 1.2 深基坑工程与旋喷注浆法发展现状12-17
• 1.2.1 深基坑问题的科研发展现状12-15
• 1.2.2 旋喷注浆法概述15-17
• 1.3 主要研究内容17-19
• 2 工程概况19-24
• 2.1 工程项目及周边环境19-20
• 2.2 工程地质条件及评价20-21
• 2.3 水文地质概况21
• 2.4 围护结构设计21-22
• 2.5 小结22-24
• 3 ABAQUS基坑模型建立24-36
• 3.1 有限元分析方法24-26
• 3.1.1 有限元理论基础24-26
• 3.2 土体本构模型的选取26-29
• 3.2.1 Mohr-Coulomb模型简介26-28
• 3.2.2 ABAQUS模型中土体参数取值28-29
• 3.3 ABAQUS几何模型的建立29-33
• 3.3.1 合理计算尺寸的确定29-30
• 3.3.2 简化模型的假定30
• 3.3.3 咬合桩模拟30-31
• 3.3.4 内支撑模拟31-32
• 3.3.5 开挖过程以及旋喷桩加固的实现32-33
• 3.3.6 基坑降水过程的模拟33
• 3.4 施工过程与分析步33-35
• 3.5 小结35-36
• 4 现场检测结果与数值计算结果36-45
• 4.1 基坑现场监测36-37
• 4.2 监测结果37-38
• 4.3 数值计算结果38-39
• 4.4 数值计算结果和监测结果对比分析39-40
• 4.4.1 支护桩水平位移对比分析39-40
• 4.4.2 内支撑轴力对比分析40
• 4.5 数值模拟云图40-44
• 4.6 小结44-45
• 5 软基加固方案对比与优化45-53
• 5.1 裙边加固方式的对比45-47
• 5.2 抽条加固方式对比47-48
• 5.3 抽条和裙边加固评价48-50
• 5.4 咬合桩极限应力数值分析50-51
• 5.5 基坑降水方式研究51-52
• 5.6 小结52-53
• 6 结论与展望53-55
• 6.1 结论53-54
• 6.2 展望54-55
• 参考文献55-57
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况57-58
• 致谢58-59

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本文编号：450546