深挖边坡支护结构变形研究

发布时间：2017-03-17 23:03

  本文关键词：深挖边坡支护结构变形研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近年来,各地高层建筑和地下结构如雨后春笋般相继涌现,伴随它们的是一个个深基坑工程和深挖边坡工程,而由该类工程引发的岩土工程问题日益凸现。随着计算机技术的迅速发展与应用,大部分工程人员和科研人员开始采用数值模拟理论和方法对边坡支护结构的变形规律和受力情况进行分析。数值模拟时,岩土体力学参数的精确选取是获取理想数值模拟成果的一个重要前提。但是,由于取样的随机性和局限性,试验方法无法全面的反映工程区域内岩土体的特性,常常导致理论分析结果与实际情况偏差较大。因此,人们开始尝试在基坑工程和边坡工程中运用位移反分析理论来确定相应的岩土体等效参数,并获得了一定的成果。本文借鉴于前人的分析思路与方法,采用FLAC3D软件建立三维分析模型,将位移优化反分析中的黄金分割点法作为参数反演计算的基本方法,对重庆市某深挖边坡支护结构变形情况进行了分析,论文研究的主要工作和得到的结论如下：(1)整理第一阶段施工过程中支护结构的变形监测数据,对变形结果进行分析,发现在第一阶段施工完成时S4测点处的变形量达37.4mm。(2)对于变形较大的断面,以FLAC3D软件建立三维分析模型,并提出基于FLAC3D模型的岩土体等效参数反演分析流程,结合现场勘测资料和工程监测数据,对桩后泥岩的参数进行了反演,得出桩后泥岩的等效弹性模量为0.658GPa,等效粘聚力为129KPa。(3)采用FLAC3D软件模拟分析第一阶段施工时支护结构的变形情况和周边地表的沉降情况,分析发现施工开挖前期支护结构变形速率较大,后期由于锚杆数量的增多,支护结构的变形得到了有效地控制。(4)出于安全角度考虑,运用修正模型模拟预测第二阶段施工时支护结构的变形情况,预测结果显示：支护结构变形继续增加,施工完成时的变形最大值达49.18mm；支护结构的变形呈现一定的规律性,1#桩的变形受2#桩的变形影响较大,且在第二阶段施工过程中1#桩变形呈现出平行移动现象。针对第二阶段施工,支护结构可能出现的变形情况,提出控制变形的优化方案。
【关键词】：边坡工程 支护结构 数值模拟 位移反演分析
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU753
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第1章 绪论12-18
• 1.1 引言12
• 1.2 选题背景及意义12-13
• 1.3 深挖边坡支护结构变形预测的研究13-14
• 1.4 岩土工程中反演法的研究14-15
• 1.4.1 岩土工程中反演法分析的必要性14
• 1.4.2 反演法的国内外研究现状14-15
• 1.5 研究内容与技术路线15-18
• 1.5.1 研究内容15-17
• 1.5.2 技术路线17-18
• 第2章 锚索桩板墙的设计计算18-29
• 2.1 引言18
• 2.2 土压力计算18-22
• 2.2.1 经典土压力计算理论18-19
• 2.2.2 锚索桩板墙上的土压力计算19-22
• 2.3 锚索桩板墙支护结构内力计算22-25
• 2.3.1 等值梁法22-23
• 2.3.2 二分之一分担法23-24
• 2.3.3 弹性地基梁法24-25
• 2.4 锚索桩板墙支护结构承载力计算25-29
• 2.4.1 桩的设计计算25-27
• 2.4.2 板的设计计算27
• 2.4.3 锚杆的设计计算27-29
• 第3章 岩土工程的反演理论29-34
• 3.1 引言29
• 3.2 位移反分析法29-33
• 3.2.1 几类位移反分析问题的简介29-30
• 3.2.2 位移反分析法本构模型的确定原则30-31
• 3.2.3 位移反分析法目标参数的确定原则31
• 3.2.4 黄金分割点法31-32
• 3.2.5 位移反分析法的结果检验32-33
• 3.3 本章小结33-34
• 第4章 某深挖边坡工程概况与监测34-43
• 4.1 研究区内工程地质条件34-36
• 4.1.1 地质概况34-36
• 4.1.2 不良地质及特殊岩层36
• 4.2 工程状况及测点布置36-40
• 4.2.1 工程状况36-39
• 4.2.2 施工工况39-40
• 4.3 现场监测40-43
• 4.3.1 测点布置40-41
• 4.3.2 监测结果41-43
• 第5章 基于FLAC3D软件的参数反演43-62
• 5.1 引言43
• 5.2 工点几何模型建立与参数选取43-47
• 5.2.1 典型断面结构图43
• 5.2.2 计算模型建立43-46
• 5.2.3 模型参数的选取46-47
• 5.3 第一阶段开挖支护结构变形的数值模拟47-49
• 5.3.1 模拟结果47-49
• 5.4 位移反演分析49-54
• 5.4.1 基于FLAC3D的反演流程49-50
• 5.4.2 基于FLAC3D的反演计算50-54
• 5.5 反演后第一阶段开挖支护结构变形的数值模拟54-60
• 5.5.1 第一阶段开挖支护结构变形模拟54-58
• 5.5.2 第一阶段开挖桩后地面沉降分析58-60
• 5.6 本章小结60-62
• 第6章 第二级开挖支护结构变形预测研究62-79
• 6.1 引言62
• 6.2 第二阶段开挖支护结构的变形预测62-68
• 6.2.1 支护结构变形预测分析62-67
• 6.2.2 桩后土体沉降分析67-68
• 6.3 边坡第二级支护结构的锚杆优化68-76
• 6.4 模拟结果的评判76-77
• 6.5 本章小结77-79
• 结论79-81
• 致谢81-82
• 参考文献82-85
• 攻读硕士学位期间发表论文及参与科研项目85

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