不规则深基坑变形及空间效应分析
发布时间：2021-05-16 16:25
深基坑是一个复杂的三维空间体系,开挖过程中往往伴随着明显的空间效应。传统的二维平面应变计算方法只适用于基坑边壁较长时不受空间效应影响的中部区域,无法准确计算受空间效应影响的角部区域,尤其是对支护结构复杂和几何平面形状复杂的基坑,其计算理论存在缺陷,因此需采用三维的角度分析基坑的变形规律。论文以武汉市某不规则深基坑为例,开展基坑空间效应理论研究,结合三维有限元数值模拟和实际工程监测数据,分析了不规则深基坑开挖过程中产生的变形及空间效应的影响,同时基于基坑变形影响因素提出了合理的不规则深基坑变形控制技术。主要研究成果如下:（1）根据基坑阴角和阳角效应影响范围对不规则深基坑进行分类,参考平面应力比的概念以及坑角效应影响系数的计算方法,提出可考虑基坑阴角和阳角坑角效应影响系数的空间分布计算方法。（2）结合武汉市绿地香树花城实际监测数据与数值模拟结果,对桩顶水平位移、墙后地表沉降及周围建筑物沉降三个方面进行对比分析,研究了深基坑几何形状、支护体系对基坑开挖过程中的影响,结果表明受基坑空间效应影响时阳角处位移最大、中部位移次之、阴角位移最小。（3）通过优化的数值模型研究了深基坑中阴角效应和阳角效应...
【文章来源】：武汉科技大学湖北省
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 选题背景及研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 空间效应理论研究现状
1.2.2 影响空间效应的因素研究
1.2.3 利用空间效应控制基坑变形研究
1.2.4 存在的问题
1.3 研究路线及技术路线
1.3.1 主要研究内容及方法
1.3.2 技术路线
第2章 基坑变形及空间效应的理论分析
2.1 基坑变形的理论分析
2.1.1 支护结构的变形
2.1.2 基坑底部隆起
2.1.3 基坑周围地表沉降
2.2 基坑空间效应作用机理
2.2.1 朗肯土压力理论
2.2.2 库伦土压力理论
2.2.3 考虑空间效应下土压力计算
2.2.4 基坑坑角效应影响系数分析
2.3 小结
第3章 不规则深基坑开挖变形实测分析
3.1 工程简介
3.1.1 工程概况
3.1.2 工程地质条件
3.1.3 水文地质条件
3.1.4 基坑支护系统
3.1.5 基坑施工工况
3.2 基坑监测系统
3.3 基坑监测数据分析
3.3.1 桩顶水平位移
3.3.2 基坑周围地表沉降
3.3.3 基坑周边建筑物沉降
3.4 小结
第4章 不规则深基坑空间效应分析
4.1 三维有限元数值分析
4.1.1 土体本构关系的选取
4.1.2 不规则深基坑几何参数的选用
4.1.3 不规则深基坑模型边界条件的选用
4.1.4 创建不规则深基坑数值分析模型
4.1.5 模拟结果与监测结果对比分析
4.2 不规则深基坑连续阳角效应分析
4.2.1 阳角效应影响范围分析
4.2.2 阴角效应影响范围分析
4.2.3 双排桩支护连续阳角效应分析
4.3 小结
第5章 空间效应下不规则深基坑变形影响因素分析
5.1 基坑变形控制标准
5.2 深基坑变形影响性分析
5.2.1 支护方式的影响
5.2.2 开挖顺序的影响
5.2.3 排桩锚杆参数的影响
5.3 小结
第6章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
致谢
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间发表的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]考虑空间效应的软土隧道上方卸荷变形分析[J]. 姚宏波,李冰河,童磊,刘兴旺,陈卫林. 岩土力学. 2020(07)
[2]深筒形基坑空间效应的定量化研究[J]. 王成华,王晓旋. 水利水电技术. 2020(05)
[3]深基坑桩锚支护结构变形的土体参数敏感性分析[J]. 杨军朝. 山西交通科技. 2019(03)
[4]异形深基坑内支撑支护体系变形研究[J]. 张建忠,潘冬庆,曲晓帆. 建筑技术. 2019(03)
[5]基于随机介质理论的基坑地表沉降计算方法研究[J]. 何桥敏,胡卫国. 现代隧道技术. 2019(01)
[6]承压水位变动下深大基坑空间效应离心试验与数值模拟[J]. 胡勇,李云安,李波,李从安,肖捷夫. 岩土力学. 2018(06)
[7]济南典型地层基坑空间效应规律研究[J]. 李连祥,成晓阳,黄佳佳,胡峰. 建筑科学与工程学报. 2018(02)
[8]基于MIDAS/GTS对悬臂式支护基坑空间效应的研究[J]. 蒋希雁,张雷刚,任晓亮. 建筑技术. 2017(09)
[9]排桩支护体系的三维土拱效应及桩间距研究[J]. 王洪木,陈金锋. 地下空间与工程学报. 2017(04)
[10]基于FLAC3D数值模拟的地铁异型深基坑开挖阳角效应研究[J]. 沈启炜. 铁道建筑技术. 2017(07)
硕士论文
[1]某桩锚支护深基坑三维有限元模拟及性状分析[D]. 王仁杰.南华大学 2013
[2]基于空间效应理论长大深基坑支护优化技术研究[D]. 朱翼飞.华东交通大学 2012
[3]地铁车站咬合桩围护结构设计计算方法及其应用研究[D]. 罗积胜.西南交通大学 2009
本文编号：3190017
【文章来源】：武汉科技大学湖北省
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 选题背景及研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 空间效应理论研究现状
1.2.2 影响空间效应的因素研究
1.2.3 利用空间效应控制基坑变形研究
1.2.4 存在的问题
1.3 研究路线及技术路线
1.3.1 主要研究内容及方法
1.3.2 技术路线
第2章 基坑变形及空间效应的理论分析
2.1 基坑变形的理论分析
2.1.1 支护结构的变形
2.1.2 基坑底部隆起
2.1.3 基坑周围地表沉降
2.2 基坑空间效应作用机理
2.2.1 朗肯土压力理论
2.2.2 库伦土压力理论
2.2.3 考虑空间效应下土压力计算
2.2.4 基坑坑角效应影响系数分析
2.3 小结
第3章 不规则深基坑开挖变形实测分析
3.1 工程简介
3.1.1 工程概况
3.1.2 工程地质条件
3.1.3 水文地质条件
3.1.4 基坑支护系统
3.1.5 基坑施工工况
3.2 基坑监测系统
3.3 基坑监测数据分析
3.3.1 桩顶水平位移
3.3.2 基坑周围地表沉降
3.3.3 基坑周边建筑物沉降
3.4 小结
第4章 不规则深基坑空间效应分析
4.1 三维有限元数值分析
4.1.1 土体本构关系的选取
4.1.2 不规则深基坑几何参数的选用
4.1.3 不规则深基坑模型边界条件的选用
4.1.4 创建不规则深基坑数值分析模型
4.1.5 模拟结果与监测结果对比分析
4.2 不规则深基坑连续阳角效应分析
4.2.1 阳角效应影响范围分析
4.2.2 阴角效应影响范围分析
4.2.3 双排桩支护连续阳角效应分析
4.3 小结
第5章 空间效应下不规则深基坑变形影响因素分析
5.1 基坑变形控制标准
5.2 深基坑变形影响性分析
5.2.1 支护方式的影响
5.2.2 开挖顺序的影响
5.2.3 排桩锚杆参数的影响
5.3 小结
第6章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
致谢
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间发表的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]考虑空间效应的软土隧道上方卸荷变形分析[J]. 姚宏波,李冰河,童磊,刘兴旺,陈卫林. 岩土力学. 2020(07)
[2]深筒形基坑空间效应的定量化研究[J]. 王成华,王晓旋. 水利水电技术. 2020(05)
[3]深基坑桩锚支护结构变形的土体参数敏感性分析[J]. 杨军朝. 山西交通科技. 2019(03)
[4]异形深基坑内支撑支护体系变形研究[J]. 张建忠,潘冬庆,曲晓帆. 建筑技术. 2019(03)
[5]基于随机介质理论的基坑地表沉降计算方法研究[J]. 何桥敏,胡卫国. 现代隧道技术. 2019(01)
[6]承压水位变动下深大基坑空间效应离心试验与数值模拟[J]. 胡勇,李云安,李波,李从安,肖捷夫. 岩土力学. 2018(06)
[7]济南典型地层基坑空间效应规律研究[J]. 李连祥,成晓阳,黄佳佳,胡峰. 建筑科学与工程学报. 2018(02)
[8]基于MIDAS/GTS对悬臂式支护基坑空间效应的研究[J]. 蒋希雁,张雷刚,任晓亮. 建筑技术. 2017(09)
[9]排桩支护体系的三维土拱效应及桩间距研究[J]. 王洪木,陈金锋. 地下空间与工程学报. 2017(04)
[10]基于FLAC3D数值模拟的地铁异型深基坑开挖阳角效应研究[J]. 沈启炜. 铁道建筑技术. 2017(07)
硕士论文
[1]某桩锚支护深基坑三维有限元模拟及性状分析[D]. 王仁杰.南华大学 2013
[2]基于空间效应理论长大深基坑支护优化技术研究[D]. 朱翼飞.华东交通大学 2012
[3]地铁车站咬合桩围护结构设计计算方法及其应用研究[D]. 罗积胜.西南交通大学 2009
本文编号：3190017
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