深厚砂层中深基坑桩锚支护数值模拟分析

发布时间：2017-09-28 22:05

  本文关键词：深厚砂层中深基坑桩锚支护数值模拟分析

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【摘要】：深基坑工程是一项综合性工程,受到场地水文地质条件、周边环境、支护结构等诸多因素的影响,具有很强的地域性。深基坑开挖过程中一旦出现事故不仅会危及基坑自身,还可能破坏周边建筑物、地下管线等设施,造成巨大的财产损失。所以,为了保证基坑工程的安全,针对工程特点进行研究以选取合适的基坑支护方案是很有必要的。本文以深厚砂层中的郑州利丰国际大厦深基坑工程为研究背景,进行了桩锚支护的分析。(1)在对国内外深基坑工程支护设计和施工实践进行阅读总结的基础上,分析了深基坑桩锚支护体系的构成、特点、作用机理和变形破坏形式等。(2)结合本工程岩土工程勘察资料及周边环境条件,利用理正深基坑软件(F-SPW)对本场地深厚砂层这一特点进行设计计算,提出了钻孔灌注桩和预应力锚索结合的支护形式。根据相关规范和工程要求制定现场监测方案,并完成基坑工程的实时监测,取得了包括坡顶水平位移、深层水平位移、锚索应力等在内的一些列监测成果。(3)利用Plaxis有限元数值模拟软件建立基于Hardening-Soil本构模型的数值分析模型,对深基坑在桩锚支护条件下的开挖进行数值模拟分析,并对其结果进行分析。(4)将Plaxis数值模拟结果与现场监测结果、理正深基坑计算结果进行对比分析,三种结果具有相似性,说明了深基坑桩锚支护设计方案是安全合理的,也验证了Plaxis数值模拟所建模型的准确性和选取参数的合理性,为本地区相似工程的支护优化设计和施工监测提供一些参考。同时,也说明Plaxis数值模拟软件可以用于对基坑开挖的动态分析,预测不同工况下基坑变形情况和支护体系工作状态,结合现场监测为实际工程的施工提供指导意见。
【关键词】：深基坑 桩锚支护 现场监测 Plaxis 数值模拟
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU753
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 绪论10-17
• 1.1 选题背景及意义10-11
• 1.2 深基坑工程特点及存在的问题11-13
• 1.2.1 深基坑工程的特点11-12
• 1.2.2 深基坑工程存在的问题12-13
• 1.3 数值分析方法在深基坑工程中的应用13-14
• 1.4 本文主要研究内容14
• 参考文献14-17
• 2 深基坑桩锚支护结构基本理论分析17-31
• 2.1 经典土压力计算理论17-23
• 2.1.1 静止土压力理论18-20
• 2.1.2 朗肯土压力理论20-21
• 2.1.3 库仑土压力理论21-23
• 2.2 桩锚支护体系的构成及特点23-24
• 2.2.1 桩锚支护体系的构成23-24
• 2.2.2 桩锚支护体系的特点24
• 2.3 桩锚支护结构的作用机理24-28
• 2.3.1 支护桩与土体之间的相互作用25-26
• 2.3.2 预应力锚索与土体之间的相互作用26-27
• 2.3.3 支护桩与预应力锚索之间的相互作用27-28
• 2.4 桩锚支护结构的变形破坏形式28-29
• 2.4.1 桩锚支护结构的受力变形28
• 2.4.2 桩锚支护结构的破坏形式28-29
• 2.5 本章小结29
• 参考文献29-31
• 3 深基坑桩锚支护实例及现场监测31-51
• 3.1 工程概况31-32
• 3.2 场地工程地质条件32-34
• 3.2.1 地形、地貌32
• 3.2.2 地层岩性32-34
• 3.2.3 场地水文条件及不良地质条件34
• 3.3 深基坑桩锚支护方案设计34-38
• 3.3.1 基坑支护设计依据34-35
• 3.3.2 基坑桩锚支护设计方案35-38
• 3.4 深基坑桩锚支护结构计算分析38-46
• 3.5 深基坑现场监测方案46-49
• 3.5.1 监测内容46-47
• 3.5.2 监测方法及要求47-48
• 3.5.3 监测点布设及监测频率48-49
• 3.6 本章小结49
• 参考文献49-51
• 4 深基坑桩锚支护结构的数值模拟分析51-73
• 4.1 Plaxis数值模拟软件概述51-52
• 4.2 岩土体本构模型选择52-57
• 4.3 模型的建立57-63
• 4.3.1 几何模型57-58
• 4.3.2 模型参数确定58-60
• 4.3.3 网格划分60-62
• 4.3.4 初始条件62-63
• 4.4 数值模拟与计算结果分析63-71
• 4.4.1 各工况位移云图及分析63-67
• 4.4.2 桩体模拟结果及分析67-71
• 4.5 本章小结71-72
• 参考文献72-73
• 5 监测结果分析及Plaxis数值模拟结果对比分析73-83
• 5.1 监测结果分析73-78
• 5.1.1 坡顶水平位移监测结果分析73-74
• 5.1.2 深层水平位移监测结果分析74-76
• 5.1.3 锚索应力监测结果分析76-78
• 5.2 Plaxis数值模拟结果与监测结果对比分析78-82
• 参考文献82-83
• 6 结论与展望83-86
• 6.1 结论83
• 6.2 展望83-86
• 作者简介86-87
• 致谢87

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本文编号：938305