逆作法施工过程中工况变化对基坑及周围环境影响
发布时间：2022-01-11 16:20
随着城市的建设发展,基坑工程的规模越来越大,因此基坑开挖对常规围护结构的设计和施工提出了新的挑战。逆作法作为一种新型的施工方法应运而生,其将主体结构的楼板、梁和柱作为基坑开挖时的支护体系,有利于节省开支,逐渐被广泛应用于深基坑工程中。逆作法是一种复杂的施工方法,如果设计或者施工不当将会引起重大经济损失以及人员伤亡,因此对逆作法基坑工程进行研究分析十分必要。本文以昆明同德广场万吉利地块项目基坑工程为背景,利用有限元软件建立土、结构和周围环境共同作用的三维有限元模型,对该基坑施工过程进行了模拟分析,计算结果与实际监测数据基本一致,说明了该分析模型具有可靠性,并对数值模拟结果进行了详细的分析,主要的结论有:（1）基坑开挖中,地下连续墙侧移曲线由悬臂式向凸形转变,最大侧移值与对应的工况开挖深度的比值在0.08%0.11%之间,发生位置由墙顶移动到开挖面附近。（2）坑外地表沉降最大值与对应工况的开挖深度比值由0.29%减小到0.05%,最大沉降的位置由基坑边缘处移动到0.57H,地表沉降的主要范围在坑后2H以内。当基坑施工开挖过程中周围存在既有建筑时,基坑开挖会使得浅基础周...
【文章来源】：昆明理工大学云南省
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线
的基坑工程一般采用支护结构与主体结构全面相结合的综合结室外墙“两墙合一”的围护结构、水平支撑与水平梁板相结与竖向承载构件（立柱和立柱桩）相结合竖向支撑体系。其的设计，需要同时满足墙体在基坑开挖期间作为挡土围护结结构永久承重墙与地下室外墙的设计与使用要求；水平梁板以直接和地下连续墙相连接，不需要考虑地下结构完成后的开挖完成后也不需要考虑再次施工地下室外墙；竖向构件立未浇筑之前，需要承受上部传递的结构自重以及施工荷载，和立柱桩则与底板连接为整体，作为地下室结构的一部分，通过立柱与立柱桩传递给地基。图 2-1 为支护结构与主体结构示意图。
第二章 逆作法深基坑分析方法体施加于围护结构的荷载用经典的 Winkler 弹簧单元等效代替，水平支撑施加于围护结面上的支反力作用用弹性支座等效代替，墙后土体作用于围护结构面上的侧向荷载用已的分布力等效代替[45]。图 2-3 为一典型基坑开挖过程的计算模型图，假设分析研究对象长度为0b 的围护结构，用微分方程求解弹性地基梁的变形问题，具体方程如下：44( ) 0ad yEI e zdz （0 )n z h（2-1）440( ) ( ) 0n ad yEI mb z h y e zdz ( )nz h（2-2）式中 EI 为围护结构的抗弯刚度；y 为围护结构的侧向位移（m）；z 为深度（m）； ( ae z z 深度处的主动土压力（kPa）；m 为地基土水平抗力比例系数（kN/m4）；nh 为第 n 步的挖深度（m）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]超深基坑开挖施工对邻近高层建筑的影响分析[J]. 张国庆,郑群,罗金龙,吴晨浠,韩建. 施工技术. 2016(S2)
[2]深基坑工程中空间效应的影响分析[J]. 任彦华,李军,樊继良,刘秀凤,张学飞. 地下空间与工程学报. 2015(S1)
[3]复杂环境下某深厚软土基坑的实测性状研究[J]. 应宏伟,孙威,吕蒙军,陈东. 岩土工程学报. 2014(S2)
[4]深基坑支护设计方案发展的探讨[J]. 钟俊. 科技创新与应用. 2013(12)
[5]基于反分析法的基坑开挖引起的土体位移分析[J]. 木林隆,黄茂松,吴世明. 岩土工程学报. 2012(S1)
[6]软土地区采用灌注桩围护的深基坑变形性状研究[J]. 徐中华,王建华,王卫东. 岩土力学. 2009(05)
[7]基坑开挖对临近建筑物影响的有限元分析[J]. 王素霞,黄石松,夏碧涛. 广西质量监督导报. 2008(06)
[8]土体加固对基坑围护结构的影响分析[J]. 王随新. 兰州交通大学学报. 2008(01)
[9]软土区深基坑施工中立柱桩的研究[J]. 江娟,刁鹏. 施工技术. 2007(01)
[10]周边几无施工场地的超深基坑土方开挖技术[J]. 董泽荣. 建筑施工. 2005(10)
硕士论文
[1]基于时空效应的深基坑开挖与支护变形特性研究[D]. 李博.中国地质大学(北京) 2017
[2]昆明某桩锚支护基坑工程环境影响分析[D]. 马贺雅.昆明理工大学 2016
[3]临近地下结构的深基坑支护土压力计算研究与应用[D]. 陈哲.湖南大学 2014
[4]紧邻地铁车站超高层建筑基坑逆作法对地下结构变形影响的研究[D]. 谢贻军.合肥工业大学 2014
[5]复杂环境下盖挖半逆作地铁车站施工技术研究[D]. 高波.北京交通大学 2013
[6]青岛市地下街逆作施工过程及对周边建筑影响分析[D]. 高广臣.哈尔滨工业大学 2010
[7]临近既有地下室挡土墙主动土压力研究[D]. 黄东.浙江大学 2010
[8]不对称超载作用下基坑内力与变形分析[D]. 马志创.河北工程大学 2010
[9]基坑桩锚支护结构有限元分析[D]. 刘淑清.太原理工大学 2009
[10]贵州山区深基坑变形的有限元分析[D]. 曹小兵.贵州大学 2007
本文编号：3583083
【文章来源】：昆明理工大学云南省
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线
的基坑工程一般采用支护结构与主体结构全面相结合的综合结室外墙“两墙合一”的围护结构、水平支撑与水平梁板相结与竖向承载构件（立柱和立柱桩）相结合竖向支撑体系。其的设计，需要同时满足墙体在基坑开挖期间作为挡土围护结结构永久承重墙与地下室外墙的设计与使用要求；水平梁板以直接和地下连续墙相连接，不需要考虑地下结构完成后的开挖完成后也不需要考虑再次施工地下室外墙；竖向构件立未浇筑之前，需要承受上部传递的结构自重以及施工荷载，和立柱桩则与底板连接为整体，作为地下室结构的一部分，通过立柱与立柱桩传递给地基。图 2-1 为支护结构与主体结构示意图。
第二章 逆作法深基坑分析方法体施加于围护结构的荷载用经典的 Winkler 弹簧单元等效代替，水平支撑施加于围护结面上的支反力作用用弹性支座等效代替，墙后土体作用于围护结构面上的侧向荷载用已的分布力等效代替[45]。图 2-3 为一典型基坑开挖过程的计算模型图，假设分析研究对象长度为0b 的围护结构，用微分方程求解弹性地基梁的变形问题，具体方程如下：44( ) 0ad yEI e zdz （0 )n z h（2-1）440( ) ( ) 0n ad yEI mb z h y e zdz ( )nz h（2-2）式中 EI 为围护结构的抗弯刚度；y 为围护结构的侧向位移（m）；z 为深度（m）； ( ae z z 深度处的主动土压力（kPa）；m 为地基土水平抗力比例系数（kN/m4）；nh 为第 n 步的挖深度（m）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]超深基坑开挖施工对邻近高层建筑的影响分析[J]. 张国庆,郑群,罗金龙,吴晨浠,韩建. 施工技术. 2016(S2)
[2]深基坑工程中空间效应的影响分析[J]. 任彦华,李军,樊继良,刘秀凤,张学飞. 地下空间与工程学报. 2015(S1)
[3]复杂环境下某深厚软土基坑的实测性状研究[J]. 应宏伟,孙威,吕蒙军,陈东. 岩土工程学报. 2014(S2)
[4]深基坑支护设计方案发展的探讨[J]. 钟俊. 科技创新与应用. 2013(12)
[5]基于反分析法的基坑开挖引起的土体位移分析[J]. 木林隆,黄茂松,吴世明. 岩土工程学报. 2012(S1)
[6]软土地区采用灌注桩围护的深基坑变形性状研究[J]. 徐中华,王建华,王卫东. 岩土力学. 2009(05)
[7]基坑开挖对临近建筑物影响的有限元分析[J]. 王素霞,黄石松,夏碧涛. 广西质量监督导报. 2008(06)
[8]土体加固对基坑围护结构的影响分析[J]. 王随新. 兰州交通大学学报. 2008(01)
[9]软土区深基坑施工中立柱桩的研究[J]. 江娟,刁鹏. 施工技术. 2007(01)
[10]周边几无施工场地的超深基坑土方开挖技术[J]. 董泽荣. 建筑施工. 2005(10)
硕士论文
[1]基于时空效应的深基坑开挖与支护变形特性研究[D]. 李博.中国地质大学(北京) 2017
[2]昆明某桩锚支护基坑工程环境影响分析[D]. 马贺雅.昆明理工大学 2016
[3]临近地下结构的深基坑支护土压力计算研究与应用[D]. 陈哲.湖南大学 2014
[4]紧邻地铁车站超高层建筑基坑逆作法对地下结构变形影响的研究[D]. 谢贻军.合肥工业大学 2014
[5]复杂环境下盖挖半逆作地铁车站施工技术研究[D]. 高波.北京交通大学 2013
[6]青岛市地下街逆作施工过程及对周边建筑影响分析[D]. 高广臣.哈尔滨工业大学 2010
[7]临近既有地下室挡土墙主动土压力研究[D]. 黄东.浙江大学 2010
[8]不对称超载作用下基坑内力与变形分析[D]. 马志创.河北工程大学 2010
[9]基坑桩锚支护结构有限元分析[D]. 刘淑清.太原理工大学 2009
[10]贵州山区深基坑变形的有限元分析[D]. 曹小兵.贵州大学 2007
本文编号：3583083
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