基坑工程是岩土工程中的一个重要领域,随着城市建设的快速发展,对于基坑围护结构的要求也越来越高,随之涌现出许多新型结构。格形地下连续墙作为其中之一,因其独特的几何构造、较大的整体刚度、对墙后土体变形的控制、无需坑内支撑体系、可作为永久性结构等诸多优点,目前在多个基坑工程中得到应用。作为一种形式较为新颖、结构较为复杂的围护结构,现有的设计规范与施工经验不能直接应用于格形地下连续墙,其在基坑开挖时的工作性状、设计参数对结构变形的敏感性等方面没有较为详细且明确的参考,在一定程度上限制了这种性能优异的围护结构在实际工程领域的应用。本文依托襄阳沉管隧道项目,对临近污水处理厂段的基坑使用格形地下连续墙作为围护结构,运用有限差分软件FLAC3D进行数值模拟,对格形地下连续墙在开挖时的变形性状和结构受力、不同设计参数的改变对结构性能的影响等方面进行研究,结合实际施工所得的监测结果,得出其主要结构特性。本文的主要内容与所得结论如下:(1)由于在数值模拟计算软件中不能验算围护结构的抗滑移稳定与抗倾覆稳定,故通过传统计算方法,证明格形地下连续墙可作为悬臂式支挡结构计算,并通过公式推导其转动惯量和等效宽度,为格形地下连续墙的安全系数验算提供了理论计算方法。(2)使用FLAC3D软件建立合理的格形地下连续墙的数值计算模型,系统的分析了处在砂卵石地层的格形地下连续墙做为围护结构在开挖过程中的墙体变形、基坑内部土体隆起、墙后土体沉降及水平位移、前后墙土压力分布以及结构弯矩分布。得出格形地下连续墙作为半重力式围护结构,其变形主要由整体结构的平移和倾斜引起的,墙后土体的沉降与结构的侧向变形息息相关。格仓内部土体与整体结构协同变形,结构的弯矩在前墙与隔墙连接处以及前墙中间部分最大。(3)利用参数分析研究了格形地下连续墙各项设计参数的敏感性,包括前后墙间距、横隔墙间距、墙体厚度、墙体埋深、基坑内土体加固的宽度与深度,讨论了各个设计参数对于限制结构侧向变形、减小墙后土体沉降、优化结构弯矩分布的影响。对结构设计参数进行优化,为实际工程提供可靠可行的设计方案。(4)根据该工程的地质勘查报告与施工条件,选择合适的参数设计支护体系,并布置合理的监测方案。对整个工程进行建模分析,数值计算结果与实际工程监测数据进行比较,对格形地下连续墙的力学性状有更进一步的理解。
【学位单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TU753
【参考文献】
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2823273
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