基坑工程地下水控制方法及其对既有复合地基的影响研究

发布时间：2017-06-14 17:21

  本文关键词：基坑工程地下水控制方法及其对既有复合地基的影响研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：地下水控制是基坑工程的重要内容,目的在于保证主体地下结构施工具有干燥空间,避免因坑内地下水位下降影响基坑周边环境安全。不同地下水控制方法对应基坑周边环境不同的水位降深曲线,对既有建筑基础具有重要影响。本文总结基坑工程地下水控制设计现状,分析现有设计计算存在的问题,综合应用ABAQUS数值模拟、Origin数据拟合、基坑监测等技术,研究考虑竖向隔水帷幕作用的地下水控制设计方法,揭示不同地下水控制方法对基坑周边复合地基受力变形的影响,获得如下有益结论：(1)根据实际工程,综合降水、隔水、回灌等措施的不同作用,将基坑工程地下水控制系统划分为三类地下水控制模型：敞开式地下水控制模型、全封闭式地下水控制模型、半封闭式地下水控制模型,并分别明确了各模型的设计与计算分析方法。(2)设置隔水帷幕可有效减小基坑内部地下水位下降引起的坑外沉降范围,并减缓基坑附近的地下水位下降趋势,降低不均匀沉降对临近建(构)物的不利影响。(3)不同地下水控制模型具有不同的坑外地下水曲线,坑外地下水位降低对邻近复合地基具有重要影响：坑内水位降低后,坑外CFG桩复合地基整体向基坑方向倾斜；设置隔水帷幕时的桩顶沉降整体要小于不设置隔水帷幕时的桩顶沉降；相反,没有隔水帷幕的桩顶水平位移整体小于设置隔水帷幕的桩顶水平位移。实际工程采用隔水帷幕时,应注意控制由于帷幕两侧水头差引起的临近建(构)物的水平变形。(4)不同地下水控制方法产生的CFG桩复合地基力学性状变化规律基本一致。设置隔水帷幕可有效减小因水位下降造成的复合地基桩土应力分担比增量,并缩短CFG桩的负摩阻力扩大范围。
【关键词】：基坑工程 地下水控制模型 ABAQUS 复合地基
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU753
【目录】：

• 摘要9-10
• ABSTRACT10-12
• 第一章 绪论12-24
• 1.1 选题背景及意义12-13
• 1.2 基坑工程地下水控制方法研究现状13-16
• 1.2.1 地下水渗流理论发展13-14
• 1.2.2 地下水控制技术发展14-16
• 1.3 基坑工程地下水控制对周围环境影响研究现状16-21
• 1.3.1 理论分析16-20
• 1.3.2 试验研究20
• 1.3.3 数值模拟20-21
• 1.4 现有研究不足之处21-22
• 1.5 本文研究内容及技术路线22-24
• 1.5.1 研究内容22-23
• 1.5.2 技术路线23-24
• 第二章 基坑工程地下水控制24-37
• 2.1 概述24-25
• 2.2 地下水控制措施25-27
• 2.2.1 降水25-26
• 2.2.2 隔水26-27
• 2.2.3 回灌27
• 2.3 地下水控制模型27-29
• 2.3.1 敞开式地下水控制模型27-28
• 2.3.2 全封闭式地下水控制模型28-29
• 2.3.3 半封闭式地下水控制模型29
• 2.4 现有地下水控制设计方法29-36
• 2.4.1 设计要求29-30
• 2.4.2 设计方案选择30
• 2.4.3 敞开式地下水控制模型设计与计算方法30-36
• 2.5 本章小结36-37
• 第三章 考虑竖向隔水帷幕作用的地下水控制设计与计算方法37-56
• 3.1 概述37
• 3.2 ABAQUS软件简介37-38
• 3.3 全封闭式地下水控制模型设计与计算方法38-48
• 3.3.1 全封闭式落地隔水帷幕地下水控制模型计算分析方法39-42
• 3.3.2 全封闭式悬挂隔水帷幕地下水控制模型计算分析方法42-48
• 3.4 半封闭式地下水控制模型设计与计算方法48-49
• 3.5 实例验证49-54
• 3.5.1 实例一49-50
• 3.5.2 实例二50-54
• 3.6 本章小结54-56
• 第四章 基坑工程地下水控制对既有复合地基的影响研究56-72
• 4.1 概述56-57
• 4.1.1 复合地基56-57
• 4.1.2 工程概况57
• 4.2 CFG桩复合地基受力特点57-58
• 4.3 计算模型58-62
• 4.3.1 计算参数59-60
• 4.3.2 网格划分60-61
• 4.3.3 接触设置61
• 4.3.4 边界条件61
• 4.3.5 计算分析过程61-62
• 4.4 地下水控制对既有复合地基的影响分析62-70
• 4.4.1 降水浸润曲线62-63
• 4.4.2 地基变形分析63-64
• 4.4.3 CFG群桩变形分析64-67
• 4.4.4 CFG单桩受力分析67-70
• 4.5 本章小结70-72
• 第五章 结论与展望72-74
• 5.1 结论72-73
• 5.2 展望73-74
• 参考文献74-78
• 致谢78-79
• 硕士期间发表论文79-80
• 学位论文评阅及答辩情况表80

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本文编号：450058