深基坑开挖对临近既有刚性支挡结构的影响分析及研究

发布时间：2019-11-05 00:03

【摘要】：随着我国社会、经济以及科学技术的迅速发展,愈来愈多的高层建筑向地下谋求发展空间,推动了基坑工程在数量上的急剧上升。基坑工程附近的建筑物或地下管线对抵制因基坑开挖对周边土体产生的扰动而致使结构自身的不均沉降的能力是有限的。所以合理、有效的评定基坑开挖所造成的土体变形及临近刚性支挡结构受土体位移影响所引起的位移和应力,是基坑工程理论和实践发展中所必需合理解决的关键课题。深入研究基坑开挖对邻近刚性支挡结构的影响机理,采取合理的基坑工程环境保护措施,对减少基坑安全事故,降低成本造价等有着重要的理论意义和工程应用价值。本文以长沙市某项目的深基坑开挖工程实例为研究背景,选用有限元软件ABAQUS建立三维数值计算模型并结合现场监测数据,来模拟和分析基坑工程开挖对临近既有刚性支挡结构(以重力式挡墙为例)的影响。主要研究工作及研究成果如下:(1)阐述国内外基坑开挖引起的地表变形规律以及开挖对周边环境影响的研究历史及研究现状。简要介绍基坑开挖工程对周边环境影响分析的相干理论。(2)选用ABAQUS来建立基坑开挖的三维计算模型,结合现场实测数据,主要分析支护桩的位移、冠梁水平位移、临近既有挡墙变形以及地表沉降的变形规律,并将部分现场监测数据与数值计算结果进行对比分析。结果表明:基坑开挖至坑底标高时,桩身水平位移及弯矩模拟值的变化趋势和现场实测数据的走势基本吻合,说明数值模拟在研究基坑工程的问题上是可行的。深基坑临近既有刚性支挡结构在基坑开挖过程中先产生不均沉降,再产生不均抬升,最后又产生不均沉降,这对刚性支挡结构的整体稳定性非常不利。所以在基坑开挖之前应该采取合理、有效的措施对其进行加固。(3)运用ABAQUS软件研究了重力式挡墙与基坑开挖深度、基坑距离、支护桩间距、支护桩嵌固深度等影响因素条件下基坑开挖对临近既有挡墙变形的影响规律以及影响程度。计算结果表明:随着开挖深度的逐渐增大,挡墙的水平位移也渐渐变大。随着挡墙距基坑距离的逐渐增大,挡墙的水平位移和竖向位移均呈现出逐渐减小的趋势,间距在15.0m之后,挡墙不再受到基坑开挖的影响。随着桩间距的逐渐增大,挡墙水平位移和竖向位移也增大,合理确定桩间距,可以使临近建(构)筑物处于安全状态。随着嵌固深度的不断变大,挡墙位移也随之渐渐变小。当嵌固深度超过某一临界值后,挡墙位移趋向于某一固定值,从而不再改变。这就说明了在基坑工程进行优化时,合理确定嵌固深度变得非常重要。
【图文】：

主应力空间中的MC屈服面

主应力空间中的DP屈服面
【学位授予单位】：湘潭大学
【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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5 刘念武;龚晓南;楼春晖;;软土地区基坑开挖对周边设施的变形特性影响[J];浙江大学学报(工学版);2014年07期

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7 杨志银;付文光;吴旭君;张俊;;深圳地区基坑工程发展历程及现状概述[J];岩石力学与工程学报;2013年S1期

8 马晓文;艾英钵;;基坑开挖土体卸荷特性研究进展[J];岩土工程学报;2011年S1期

9 李德宁;楼晓明;杨敏;;上海地区基坑开挖卸荷土体回弹变形试验研究[J];岩土力学;2011年S2期

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4 陈滋雄;基坑开挖对邻近建筑物的影响研究[D];重庆大学;2012年

5 张鹏;深基坑开挖对周围建筑物的影响分析[D];贵州大学;2009年

6 褚峰;基坑开挖对邻近桩的影响分析[D];同济大学;2006年

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本文编号：2555890