非对称荷载下长江漫滩明挖隧道基坑变形特性研究
发布时间：2021-12-18 12:00
在基坑工程实践中,由于土层性质的复杂性和不均匀性,基坑周边建筑物、道路、车辆荷载等的不对称性,导致许多基坑经常承受非对称荷载。但目前实践中对基坑荷载不对称性问题考虑不够充分,容易造成浪费或安全隐患。本文以南京长江漫滩软土地层下某明挖隧道基坑为依托,针对其一侧为公路、一侧为河流的非对称受荷特征,通过室内试验、现场测试和数值模拟相结合的方法,探讨了长江漫滩地层下非对称荷载中明挖隧道基坑的变形特性,并分析了荷载不对称程度对基坑变形的影响。另外,本文还针对该工程施工中遇到的拆撑问题,提出了换撑优化方案,并通过现场试验段的实测结果验证了方案的可行性,最后利用该优化措施有效地指导了全线基坑的拆撑施工。本文主要研究内容和成果如下:（1）通过现场取原状土样,开展了基本土性试验及一维固结试验,分析了现场土体的基本物理特性和压缩性状;同时进行了GDS三轴固结不排水剪切试验,研究了土体的应力-应变关系。根据一维固结试验和三轴剪切试验结果得出原状土体的参考切线模量Eoedref和参考割线模量E50ref等,为后续数值模拟提...
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
基坑事
第一章绪论3分为三类变形模式，第一种为悬臂式，指在开挖初期围护结构顶端未架设支撑而发生类似悬臂梁变形的位移；第二种为鼓胀式，架设支撑后，围护结构顶端位移被限制，使围护结构中部产生较大向坑内的位移；第三种为前面两种模式的组合。研究了不同土层条件下，基坑围护结构侧向位移变形规律，得出基坑所在土层为硬粘土、砂土、残积土时，侧墙位移主要与基坑开挖深度呈正相关；当土层为软至中硬粘土时，侧墙位移主要与支护体系的刚度有关，并绘制预估墙体侧向位移图表（如图1-2所示），可以根据抗隆安全系数、支护体系刚度及基坑开挖深度初步预判围护结构侧向位移最大值。图1-2侧墙最大位移建议图[21]Moor[22]根据11个基坑开挖现场实测数据，统计分析总结了围护结构最大侧移量与坑底抗隆稳定系数之间的关系（如图1-3所示），并给出了界限曲线。同一开挖深度，当坑底抗隆起稳定系数大于1.5时，最大侧移小于1%H，坑底抗隆起系数小于1.5时，最大侧移随着坑底抗隆起系数减小迅速增加。图1-3坑底抗隆稳定系数与最大侧移的关系[22]Ou[23]收集了软土地区10个常规顺做法基坑开挖实测数据，主要分析了这些基坑中围护结构最大侧移与开挖深度的关系。结果表明围护结构最大侧移约为0.2%H~0.5%H之间（H为基坑最终开挖深度），Ou统计的基坑所在土层性质与南京土层性质相近，对南京地区的基坑变形预测有一定的参考价值。Hsieh[24]通过有限元模拟波士顿蓝粘土地层中的基坑开挖过程，得出了基坑围护结构
第一章绪论3分为三类变形模式，第一种为悬臂式，指在开挖初期围护结构顶端未架设支撑而发生类似悬臂梁变形的位移；第二种为鼓胀式，架设支撑后，围护结构顶端位移被限制，使围护结构中部产生较大向坑内的位移；第三种为前面两种模式的组合。研究了不同土层条件下，基坑围护结构侧向位移变形规律，得出基坑所在土层为硬粘土、砂土、残积土时，侧墙位移主要与基坑开挖深度呈正相关；当土层为软至中硬粘土时，侧墙位移主要与支护体系的刚度有关，并绘制预估墙体侧向位移图表（如图1-2所示），可以根据抗隆安全系数、支护体系刚度及基坑开挖深度初步预判围护结构侧向位移最大值。图1-2侧墙最大位移建议图[21]Moor[22]根据11个基坑开挖现场实测数据，统计分析总结了围护结构最大侧移量与坑底抗隆稳定系数之间的关系（如图1-3所示），并给出了界限曲线。同一开挖深度，当坑底抗隆起稳定系数大于1.5时，最大侧移小于1%H，坑底抗隆起系数小于1.5时，最大侧移随着坑底抗隆起系数减小迅速增加。图1-3坑底抗隆稳定系数与最大侧移的关系[22]Ou[23]收集了软土地区10个常规顺做法基坑开挖实测数据，主要分析了这些基坑中围护结构最大侧移与开挖深度的关系。结果表明围护结构最大侧移约为0.2%H~0.5%H之间（H为基坑最终开挖深度），Ou统计的基坑所在土层性质与南京土层性质相近，对南京地区的基坑变形预测有一定的参考价值。Hsieh[24]通过有限元模拟波士顿蓝粘土地层中的基坑开挖过程，得出了基坑围护结构
【参考文献】：
期刊论文
[1]地铁深基坑钢支撑预加轴力消散原因分析[J]. 李书银,李世良. 铁道勘察. 2018(05)
[2]坑底加固控制地铁基坑开挖引起土体位移的现场测试与分析[J]. 李卓峰,林伟岸,朱瑶宏,边学成,叶俊能,高飞,陈云敏. 浙江大学学报(工学版). 2017(08)
[3]非对称开挖基坑支撑式围护结构解析解[J]. 徐长节,殷铭,胡文韬. 岩土力学. 2017(08)
[4]地铁车站深基坑支撑轴力变化规律分析[J]. 王华. 价值工程. 2016(08)
[5]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)
[6]苏州地区大尺度深基坑变形性状实测分析[J]. 廖少明,魏仕锋,谭勇,柳骏茜. 岩土工程学报. 2015(03)
[7]不对称水压下基坑围护内力及变形规律分析[J]. 张有桔,丁文其,刘学增,王晓形,武俊东. 岩土工程学报. 2013(S2)
[8]考虑围护结构位移的非对称基坑土压力分析[J]. 喻军,鲁嘉,龚晓南. 岩土工程学报. 2012(S1)
[9]某大厦深基坑支护工程设计实例[J]. 卓志飞,付文光,周焕杰,冯申铎,周凯. 岩土工程学报. 2012(S1)
[10]基坑开挖数值分析中土体硬化模型参数的试验研究[J]. 王卫东,王浩然,徐中华. 岩土力学. 2012(08)
博士论文
[1]上海地区支护结构与主体地下结构相结合的深基坑变形性状研究[D]. 徐中华.上海交通大学 2007
[2]基坑工程中土与支护结构相互作用及边坡稳定性的数值分析[D]. 武亚军.大连理工大学 2003
硕士论文
[1]考虑开挖卸荷影响的基坑变形特性研究[D]. 孔鲁霞.东南大学 2017
[2]不平衡基坑开挖桩撑式支护结构有限元分析[D]. 林刚.浙江大学 2010
[3]紧邻铁路地铁车站基坑围护结构稳定性研究[D]. 石钰锋.中南大学 2010
[4]软土的结构性及不同应力路径下的力学特性试验研究[D]. 曾玲玲.暨南大学 2007
[5]不对称荷载作用下的基坑变形研究[D]. 徐志兵.东南大学 2005
[6]软土深基坑支护结构内力与变形的影响因素分析[D]. 王晓晖.河海大学 2003
本文编号：3542349
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
基坑事
第一章绪论3分为三类变形模式，第一种为悬臂式，指在开挖初期围护结构顶端未架设支撑而发生类似悬臂梁变形的位移；第二种为鼓胀式，架设支撑后，围护结构顶端位移被限制，使围护结构中部产生较大向坑内的位移；第三种为前面两种模式的组合。研究了不同土层条件下，基坑围护结构侧向位移变形规律，得出基坑所在土层为硬粘土、砂土、残积土时，侧墙位移主要与基坑开挖深度呈正相关；当土层为软至中硬粘土时，侧墙位移主要与支护体系的刚度有关，并绘制预估墙体侧向位移图表（如图1-2所示），可以根据抗隆安全系数、支护体系刚度及基坑开挖深度初步预判围护结构侧向位移最大值。图1-2侧墙最大位移建议图[21]Moor[22]根据11个基坑开挖现场实测数据，统计分析总结了围护结构最大侧移量与坑底抗隆稳定系数之间的关系（如图1-3所示），并给出了界限曲线。同一开挖深度，当坑底抗隆起稳定系数大于1.5时，最大侧移小于1%H，坑底抗隆起系数小于1.5时，最大侧移随着坑底抗隆起系数减小迅速增加。图1-3坑底抗隆稳定系数与最大侧移的关系[22]Ou[23]收集了软土地区10个常规顺做法基坑开挖实测数据，主要分析了这些基坑中围护结构最大侧移与开挖深度的关系。结果表明围护结构最大侧移约为0.2%H~0.5%H之间（H为基坑最终开挖深度），Ou统计的基坑所在土层性质与南京土层性质相近，对南京地区的基坑变形预测有一定的参考价值。Hsieh[24]通过有限元模拟波士顿蓝粘土地层中的基坑开挖过程，得出了基坑围护结构
第一章绪论3分为三类变形模式，第一种为悬臂式，指在开挖初期围护结构顶端未架设支撑而发生类似悬臂梁变形的位移；第二种为鼓胀式，架设支撑后，围护结构顶端位移被限制，使围护结构中部产生较大向坑内的位移；第三种为前面两种模式的组合。研究了不同土层条件下，基坑围护结构侧向位移变形规律，得出基坑所在土层为硬粘土、砂土、残积土时，侧墙位移主要与基坑开挖深度呈正相关；当土层为软至中硬粘土时，侧墙位移主要与支护体系的刚度有关，并绘制预估墙体侧向位移图表（如图1-2所示），可以根据抗隆安全系数、支护体系刚度及基坑开挖深度初步预判围护结构侧向位移最大值。图1-2侧墙最大位移建议图[21]Moor[22]根据11个基坑开挖现场实测数据，统计分析总结了围护结构最大侧移量与坑底抗隆稳定系数之间的关系（如图1-3所示），并给出了界限曲线。同一开挖深度，当坑底抗隆起稳定系数大于1.5时，最大侧移小于1%H，坑底抗隆起系数小于1.5时，最大侧移随着坑底抗隆起系数减小迅速增加。图1-3坑底抗隆稳定系数与最大侧移的关系[22]Ou[23]收集了软土地区10个常规顺做法基坑开挖实测数据，主要分析了这些基坑中围护结构最大侧移与开挖深度的关系。结果表明围护结构最大侧移约为0.2%H~0.5%H之间（H为基坑最终开挖深度），Ou统计的基坑所在土层性质与南京土层性质相近，对南京地区的基坑变形预测有一定的参考价值。Hsieh[24]通过有限元模拟波士顿蓝粘土地层中的基坑开挖过程，得出了基坑围护结构
【参考文献】：
期刊论文
[1]地铁深基坑钢支撑预加轴力消散原因分析[J]. 李书银,李世良. 铁道勘察. 2018(05)
[2]坑底加固控制地铁基坑开挖引起土体位移的现场测试与分析[J]. 李卓峰,林伟岸,朱瑶宏,边学成,叶俊能,高飞,陈云敏. 浙江大学学报(工学版). 2017(08)
[3]非对称开挖基坑支撑式围护结构解析解[J]. 徐长节,殷铭,胡文韬. 岩土力学. 2017(08)
[4]地铁车站深基坑支撑轴力变化规律分析[J]. 王华. 价值工程. 2016(08)
[5]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)
[6]苏州地区大尺度深基坑变形性状实测分析[J]. 廖少明,魏仕锋,谭勇,柳骏茜. 岩土工程学报. 2015(03)
[7]不对称水压下基坑围护内力及变形规律分析[J]. 张有桔,丁文其,刘学增,王晓形,武俊东. 岩土工程学报. 2013(S2)
[8]考虑围护结构位移的非对称基坑土压力分析[J]. 喻军,鲁嘉,龚晓南. 岩土工程学报. 2012(S1)
[9]某大厦深基坑支护工程设计实例[J]. 卓志飞,付文光,周焕杰,冯申铎,周凯. 岩土工程学报. 2012(S1)
[10]基坑开挖数值分析中土体硬化模型参数的试验研究[J]. 王卫东,王浩然,徐中华. 岩土力学. 2012(08)
博士论文
[1]上海地区支护结构与主体地下结构相结合的深基坑变形性状研究[D]. 徐中华.上海交通大学 2007
[2]基坑工程中土与支护结构相互作用及边坡稳定性的数值分析[D]. 武亚军.大连理工大学 2003
硕士论文
[1]考虑开挖卸荷影响的基坑变形特性研究[D]. 孔鲁霞.东南大学 2017
[2]不平衡基坑开挖桩撑式支护结构有限元分析[D]. 林刚.浙江大学 2010
[3]紧邻铁路地铁车站基坑围护结构稳定性研究[D]. 石钰锋.中南大学 2010
[4]软土的结构性及不同应力路径下的力学特性试验研究[D]. 曾玲玲.暨南大学 2007
[5]不对称荷载作用下的基坑变形研究[D]. 徐志兵.东南大学 2005
[6]软土深基坑支护结构内力与变形的影响因素分析[D]. 王晓晖.河海大学 2003
本文编号：3542349
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