建筑物水平掏土纠倾技术研究

发布时间：2020-05-31 09:16

【摘要】：随着建筑行业的蓬勃发展,建筑物倾斜作为一种常见的工程问题也在不断涌现出来。水平掏土纠倾技术作为一种常见的纠倾方法在许多工程中都取得了理想的效果,但目前掏土纠倾相关理论的研究滞后于工程的应用,许多纠倾工程只能通过以往相似工程的经验和现场监测数据来指导建筑物的纠倾工作,使得目前相关纠倾工程往往都具有较强的经验性和不确定性。本文依托山西省某倾斜26层住宅楼纠倾加固工程为背景,通过MIDASGTSNX进行数值模拟,研究不同因素对掏土纠倾效果的影响,主要研究内容有:(1)运用土力学、弹塑性力学等力学原理对掏土成孔后孔洞与地基土的变形规律、基底压力变化规律以及孔周土体的塑性区范围进行研究。(2)利用有限元分析对不同掏土孔设计参数(掏土孔孔径、孔间距、长度)、地层参数(地层土体弹性模量、粘聚力、内摩擦角)与上部结构荷载等因素对水平掏土纠倾的效果进行定量分析,在其他因素不变的前提下,通过改变其中一个因素的取值对掏土成孔后建筑物沉降量与基底压力变化进行研究,总结出各参数取不同参考值时掏土成孔后建筑物沉降量和基底压力的变化规律。(3)结合实际工程对掏土孔孔径、进深与出土量相同的前提下分别采用扇形掏土孔与等间距平行直孔时的几种工况下的纠倾效果进行对比与分析。对实际纠倾工程中各施工阶段下住宅楼的沉降监测数据及倾斜情况进行分析,将各轮掏土期间建筑物实测沉降量与数值模拟结果进行分析比较,表明数值模拟结果与实测的建筑物沉降趋势相接近。(4)对达到预期沉降量时理论出土量与实际出土量进行比较,通过对掏土过程中出土量与沉降变化量间关系进行研究,总结掏土出土量与沉降变化量间的关系。
【图文】：

技术路线图,掏土,建筑物沉降量,纠倾

１．４主要研究内容逡逑（１）运用土力学、弹塑性力学等力学原理对掏土成孔后孔洞与地基土的变形逡逑规律、基底压力变化规律以及孔周土体的塑性区范围进行了研究分析。逡逑（２）通过采用ＭＩＤＡＳ邋ＧＴＳ邋ＮＸ有限元分析软件，针对不同施工参数（孔径、逡逑孔距、孔进深）、地层参数（弹性模量、粘聚力、内摩擦角）、上部结构荷载下掏土逡逑成孔后建筑物沉降量与基底压力的变化规律进行研宄与总结。逡逑（３）结合实际某工程掏土纠倾的案例，通过对不同掏土孔布置形式与掏土孔逡逑设计参数进行模拟并结合现场实测数据，对比分析不同工况下的掏土纠倾效果，并逡逑通过对实际工程中各掏土施工阶段下出土量进行统计，研宄建筑物沉降量与掏土逡逑出土量之间的关系。逡逑１．５技术路线图逡逑本文的技术路线图如图１．５所示：逦逡逑

土体,弹性理论,圆孔,水平掏土

２．１．１掏土引起的地基变形分析逡逑（１）地基变形分析逡逑假定地基土是均匀连续的弹性体，孔周土体的受力变形情况经简化后如图２．１逡逑所示。水平掏土纠倾时地基变形问题可采用弹性理论中圆孔应力集中问题进行分逡逑析。逡逑ｚ逦Ｚ逡逑ｑ逦一－？逡逑ｉｉＬＬＬｉｕａ逦，，逦／＇Ｋｖ逡逑二邋，ｔ逦＼逡逑二邋丨，￣逡逑二逦ｒ邋ｘ逦＼逦ｘ逡逑二厂二逦＼逦／逡逑二邋二邋＼邋逦逦逡逑ＩＨ１１１１邋ｒｒｒｒ逡逑ｑ逡逑（ａ）孔周受力简化图逦（ｂ）孔周位移分量逡逑（ａ）邋Ｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｆｏｒｃｅｓ邋ａｒｏｕｎｄ邋ｔｈｅ邋ｈｏｌｅ逦（ｂ）邋Ｈｏｌｅ邋ｃｉｒｃｕｍｆｅｒｅｎｃｅ邋ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ逡逑图２．１孔周土体受力与变形分析逡逑Ｆｉｇ．邋２．１邋Ｓｔｒｅｓｓ邋ａｎｄ邋ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ邋ａｎａｌｙｓｉｓ邋ｏｆ邋ｓｏｉｌ邋ａｒｏｕｎｄ邋ｔｈｅ邋ｐｏｒｅ逡逑弹性理论中圆孔应力集中的平衡方程为：逡逑７逡逑
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TU746.3

【参考文献】