风化砂岩地区超高层建筑基坑开挖的力学特征

发布时间：2020-12-26 02:53

　　兰州市风化砂岩地区超高层建筑天然地基的深基坑开挖是甘肃省首项天然地基的基坑开挖工程,其开挖方式、土层情况、力学性质等不同程度地影响着基坑开挖的力学特征.本文采用三轴实验和有限元数值模拟,分析该地区基坑开挖引起周围力学性质的变化情况.通过三轴实验获取风化砂岩的剪切强度参数,利用有限元数值模拟软件建立基坑开挖的三维数值模型,得到基坑开挖过程中的应力和变形曲线,并将模拟结果与现行规范进行对比分析,得到基坑开挖的可行性方案,为以后的类似工程提供参考意见. 

【文章来源】：河北大学学报(自然科学版). 2020年05期 北大核心

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

土层分布和具体开挖情况

图5 地连墙的应力云图(a)和位移云图(b)根据《JGJ311—2013建筑深基坑工程施工安全技术规范》中12.1.6的规定,基坑侧壁与地面变形控制应按设计要求进行,当无具体要求时,宜根据基坑安全等级对变形限制进行控制:安全等级为1级的基坑,基坑侧壁水平位移的最大变形限值为30 mm或3‰ H(H为基坑开挖深度);基坑侧壁最大沉降为1‰ H.通过计算,位移变形都符合规范要求.

表4 摩尔库伦模型参数Tab.4 Moor Coulomb model parameters 岩土类型 γ/(kN·m-3) C/(kPa) φ/(°) E/(105kPa) v 强风化砂岩 23.0 6.5 28 5.0 0.35 中风化砂岩 24.0 8.0 32 8.0 0.35计算结果表明:强风化砂岩地区的最大水平应力为3 784 kPa,最大竖向应力为4 918 kPa;中风化砂岩地区的最大水平应力为3 790 kPa,最大竖向应力为3 605 kPa,2种风化砂岩进行基坑开挖时水平应力相差不大,中风化砂岩的竖向应力比较小,有利于基坑开挖.强风化砂岩地区的最大水平位移为22.12 cm,最大沉降为25.01 cm;中风化砂岩地区的最大水平位移为11.25 cm,最大沉降为13.95 cm,结果表明中风化砂岩的变形较小.因此,根据甘肃省兰州市的2种风化砂岩的基坑开挖受力和位移特征相比较,中风化砂岩更适合基坑开挖,建议对强风化砂岩采取相应的处理措施.

【参考文献】：
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本文编号：2938891