九江市工程地质特征及基坑围护数值模拟研究

发布时间：2019-08-12 17:01

【摘要】：百尺之台起于垒土,一座建筑能够安全的屹立,首先要保证基础的安全,而地基的开挖以及支护是保证这一任务的基础。然而,不同地区岩土的工程地质特征也不尽相同,这将为基坑工程方案的选择造成差异。基坑方案的选择意义重大,近年来我国出现了很多基坑安全事故,在我国经济发展的快速进程中埋下了隐患,本文在此背景下进行研究。本文研究的区域范围为九江市市区及周边,研究内容主要分成两部分:第一部分,对九江地区的地质构造与水文地质特征进行阐述,重点分析了九江地区典型的冰碛土、网纹状红土以及基底层的工程性质;第二部分,针对九江地区的两个工程实际案例,通过有限元软件ABAQUS进行数值模拟,研究了这两个深度和地质条件均不相同的基坑支护方式。基坑工程案例一中,以九江市长虹大厦项目深基坑工程为背景,在原有的锚索支护基础上,依据该工程地质条件特征,进行了验证性的基坑支护方案变更。运用ABAQUS有限元软件建立三维模型,同时考虑车辆荷载乘以冲击系数转化为静载时的影响,对围护墙的拉锚支撑方案局部变更后进行结构的受力变形分析,并与实测数据对比,分析结果均满足受力变形要求,验证了该类地质条件较好,可以适当的减少锚索的数量具有可行性。基坑工程案例一中的工程地质条件为含网纹状红土层,在该类地质条件下,原基坑支护结构设计过于保守,在增加成本的同时还影响了施工进度,为加快基坑运输通道处的施工进度,可适当的减少锚索层数并调整层间距。基坑案例二中,将九江市庐山区人民医院门诊医技综合楼工程作为研究对象。利用ABAQUS有限元软件,采用Drucker-Prager硬化模型对其进行数值模拟,并与现场实测值进行对比,检验了数值分析的有效性,以期对工程地质条件相近的工程优化设计提出合理性建议。基坑工程案例二中的工程地质条件为冰碛土土层,在该类地质条件下,按照桩-墙抗弯刚度等效原则,将作为基坑围护结构的钻孔灌注桩转化为地下连续墙进行分析,其保护效果仍然较好。监测数据与数值模拟计算结果对比表明,采用Drucker-Prager硬化模型能合理反映基坑开挖过程中基坑围护结构的变形情况,位于地面处的基坑变形值为5.12mm,位于基坑底部处的基坑变形值为1.23mm,有限元计算结果与实测变化规律基本一致,验证了等效方法在该类土层中运用的可行性。本文针对九江市岩土工程的地质特征展开了分析,并通过两个基坑案例的比选进行研究,运用有限元软件ABAQUS分别进行了模拟,并于实测进行对比,得到了一些结论,可为类似工程的应用提供参考。
【学位授予单位】：湖北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TU753

【参考文献】

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本文编号：2525841