南昌省府排桩内撑支护基坑变形规律与监测研究

发布时间：2020-05-05 11:44

【摘要】：进入新世纪以来,我国城市化建设发展迅速,各地纷纷兴建了许多高层建筑。近几年来,南昌地区的高层建筑也呈爆发式地增长,虽然城市发展迅速,但是发展的同时也带来了许多深基坑安全问题,随着城市高层建筑不断地加大、加高,深基坑的开挖面积也越来也大、开挖深度也越来越深,因此有必要对南昌深基坑开挖时支护结构的受力变形规律以及对周边环境的影响进行研究分析,从而减少安全事故的发生。目前,排桩内支撑支护结构因支护可靠、造价相对经济在南昌高层建筑深基坑施工中运用的很广泛,但是我们对南昌地区排桩内支撑支护体系的受力变形规律的认识还不足,对基坑开挖时周边环境的变化也没有充分了解,仅仅是通过基坑监测的数据来判断基坑和周边环境是否安全,而缺乏深入的理论与机理分析。目前监测采用较多的人工监测方式,监测值存在较大误差,因此仅仅通过这一方式来做出判断得出的结论是不具有足够的说服力的。本文在系统的总结排桩内支撑受力与变形理论计算方法的基础上,以南昌省府内某排桩内支撑支护基坑为例,采用理正深基坑7.0支护设计软件对支护结构稳定性进行了整体分析,通过有限元软件JK3E对基坑开挖对周边环境的影响进行了模拟分析,并使用有限差分软件FLAC3D对基坑开挖全过程进行了模拟,分析了支护结构受力与位移变化规律,以及各组支撑型钢数量对基坑支护效果影响的重要性,最后通过基坑监测值与数值模拟值进行比较,对比分析了基坑开挖时支护体系变形规律以及周边地表的沉降规律。主要工作和研究成果如下:(1)通过钢结构设计理论,对型钢内支撑结构受力较不利支撑进行了强度和稳定性的验算,发现支撑强度和稳定性符合规范要求。(2)对基坑开挖时支护体系的稳定性进行了分析,得到了支护桩的内力及位移的变化情况,当开挖至坑底时,基坑水平位移变化情况呈“弓形”,即最大位移随桩体深度先增加后逐渐减小,此时的最大水平位移为19.19mm,位于基坑深度5.40m;并发现基坑施工时对周边地表沉降的影响在距离坑边12m以内的范围,而采用FLAC3D软件得到的沉降影响范围在30m内,后者得到的结果与监测值较接近。(3)利用有限元软件模拟分析了基坑开挖对周边环境(地下管线)的影响进行了分析,并与实际监测数据进行了比较,发现地下管线的沉降值与报警值和规范限值较接近,施工时应该对地下管线进行密切监测。(4)采用有限差分软件FLAC3D模拟了基坑开挖的整个过程,分析得出了支护结构以及坑底隆起、坑外地表沉降的变化规律,发现坑底隆起变形规律为“两边小,中间大”,地表沉降量最大位置为距离基坑边缘大约7m处,地表沉降最大值为7.7mm。并将模拟值与监测值进行了对比分析。(5)通过分别改变型钢内支撑各组支撑的型钢数量,对每组支撑的支护效果进行了一个定性的比较分析,发现B、C、E组型钢较A、F、G型钢起到的支护作用更大。
【图文】：

单锚围护体平衡法计算图

等值梁法计算图
【学位授予单位】：南昌大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TU753

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本文编号：2650091