紧邻基坑监控与相互作用分析

发布时间：2017-08-29 08:06

  本文关键词：紧邻基坑监控与相互作用分析

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【摘要】：本文结合中交四航局研究课题"软土地层相邻超深基坑施工仿真研究与运用",依托中交珠海城际轨道交通横琴站基坑和信德大厦基坑工程,通过建立三维数值模型并和现场监测数据进行对比,对横琴基坑开挖的前四个阶段进行分析,分析内容主要包括横琴基坑地下连续墙墙体偏斜,基坑外土体沉降等。最后对横琴基坑工程和信德基坑工程施工中的相互影响进行了三维数值模拟分析。主要的研究内容和相关结论有:(1)通过对横琴基坑建立的数值模型并结合现场监测数据可以看出,在周围地下连续墙围护形式的基坑开挖过程中,顶部支撑优先考虑使用钢筋混凝土支撑,和钢支撑相比,钢筋混凝土支撑既可以受拉又可以受压,可以有效的控制墙体顶部的位移,控制地下连续墙顶部的变形才能更加有效的控制下部墙体的变形。且随着开挖的进行,地下连续墙的变形呈现出中间大,两边小的形态。(2)监测资料显示,地下连续墙局部易出现不均匀竖向位移,导致地下连续墙产生较大应力而容易开裂。数值模型显示地下连续墙总体有上浮趋势,且较为均匀,墙体竖向位移主要受坑底隆起的影响,受基坑地下连续墙之间支护型式和方式影响不大。(3)由横琴基坑外土体的沉降规律可以看出,基坑开挖过程中,对于高水位地区,降水是引起基坑外土体沉降的主要因素。由于基坑降水引起的基坑外土体沉降是开挖引起的基坑周边土体沉降的7倍多,所以在开挖过程中,应该严格控制抽水时间和抽水量,确保基坑外土体沉降在安全范围之内。(4)横琴基坑和信德基坑为紧邻基坑,通过建立三维数值模型,对紧邻基坑三种不同的开挖顺序进行对比分析,可以得出,基坑不同步开挖优于同步开挖,同步开挖引起的地下连续墙水平方向最大变形是不同步开挖引起的地下连续墙水平方向最大变形的1.65倍。从模型分析中可以看出,在紧邻基坑施工过程中,如果距离处在一定的相互影响范围之内时,工程施工中应该优先考虑使用不同步开挖,使基坑之间土体的扰动降低到最小值,保证基坑施工的安全。
【关键词】：紧邻基坑 数值模型 土体沉降 扰动
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU753
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 课题的研究背景及意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-13
• 1.2.1 关于基坑方面数值分析研究现状10-11
• 1.2.2 基坑监测技术研究现状11-12
• 1.2.3 相邻基坑共同作用影响的研究12-13
• 1.3 主要研究内容与技术路线13-15
• 1.3.1 研究内容13
• 1.3.2 技术路线13-15
• 第二章 深基坑变形机理分析15-19
• 2.1 基坑围护和支撑体系介绍15-16
• 2.1.1 基坑围护结构形式15
• 2.1.2 基坑支护结构形式15-16
• 2.2 基坑开挖变形机理16-18
• 2.3 小结18-19
• 第三章 工程概况与现场监测19-36
• 3.1 横琴基坑工程简介19-30
• 3.1.1 工程自然条件19-23
• 3.1.2 基坑围护结构设计23-28
• 3.1.3 施工总体安排28
• 3.1.4 基坑开挖原则28-29
• 3.1.5 基坑工程降水过程29-30
• 3.2 信德基坑工程简介30-31
• 3.2.1 信德基坑工况条件30
• 3.2.2 支撑连接系统30-31
• 3.3 横琴车站基坑监测方案31-35
• 3.3.1 主要监测内容和项目31-32
• 3.3.2 监测工程量32-33
• 3.3.3 监测结果分析33-35
• 3.4 小结35-36
• 第四章 基坑开挖变形三维有限元模型的建立和验证36-61
• 4.1 有限元分析理论与MIDAS/NX软件介绍36-37
• 4.2 紧邻基坑数值模型的建立37-46
• 4.2.1 信德基坑支撑结构俯视图37
• 4.2.2 横琴基坑支撑结构俯视图37
• 4.2.3 横琴基坑与信德基坑位置关系37-38
• 4.2.4 几何模型介绍38-39
• 4.2.5 本构模型的选取39-41
• 4.2.6 地下连续墙的模拟41
• 4.2.7 支撑结构的模拟41
• 4.2.8 开挖降水的模拟41-42
• 4.2.9 各单元模型参数的取值42-43
• 4.2.10 施工过程的模拟43-46
• 4.3 横琴基坑数值模型的验证46-55
• 4.3.1 地下连续墙深层水平位移的验证46-50
• 4.3.2 地下连续墙墙体沉降的验证50-52
• 4.3.3 基坑周边土体沉降的验证52-54
• 4.3.4 坑底土体隆起的验证54-55
• 4.4 横琴基坑墙体顶部不同支撑的数值模拟分析55-59
• 4.4.1 第一道为钢筋混凝土支撑55-57
• 4.4.2 第一道为钢支撑57-59
• 4.5 小节59-61
• 第五章 紧邻基坑相互作用的数值模拟分析61-72
• 5.1 紧邻基坑不同步开挖61-67
• 5.1.1 横琴基坑首先开挖61-64
• 5.1.2 信德基坑首先开挖64-67
• 5.2 紧邻基坑同步开挖67-70
• 5.3 对比分析70-71
• 5.4 小节71-72
• 第六章 结论与展望72-74
• 6.1 本文主要结论72-73
• 6.2 展望73-74
• 致谢74-75
• 参考文献75-79
• 在校期间发表的论著及取得的科研成果79

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