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“土岩”二元地区深基坑逆作法施工方式优选

作　者: 高艳
导　师: 刘红军
学　校: 中国海洋大学
专　业: 环境工程
关键词: “土岩”二元结构跃层逆作法数值模拟极限开挖深度
分类号: TU753
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

深基坑工程是一个比较复杂的理论和实践,涉及的学科和理论知识比较多,是一个正在发展中的系统的理论工程。随着城市建设发展的不断进步,城市空间越来越少,城市建筑以及交通设施不断向地下发展,深基坑工程的开挖深度不断增大,面积不断增加,对深基坑的设计和施工都提出更高的要求,大型基坑周围的建筑空间紧张,建筑环境复杂,临近高层建筑与基坑边缘接近,同时,由于人们对建筑施工过程中的环境问题关注度越来越高,对建筑施工过程中产生的环境问题提出了高标准,严要求。逆作法施工方式,就是在这种要求下应运而生。逆作法施工方式适用于周围环境复杂,深度大,面积广,对环境要求较高的深大基坑工程。逆作法施工方法由于其本身的优越性,优先开始应用于软土地区,就我国而言,上海,广州等软土地区较早开始进行研究和实践。因此在实践经验及理论研究上逆作法施工的各项参数及使用条件偏向于软土地基。而青岛是典型的“土岩”二元地区,地基承载力较大,在设计及逆作法施工中还没有一套标准的适用于土岩”二元结构地区的参数可以参考。本论文以青岛市东海路地下人防工程深基坑为背景进行了相关的分析和研究,对比数值模拟的结果和施工监测数据,得出一套系统的适用于“土岩”二元地区的基坑参数,给其他进行Plaxis数值模拟的深基坑工程提供经验,同时对传统的逆作法施工进行改良,提出跃层逆作法这一新型逆作法组合方式,并通过数值模拟结果提供依据,验证这种开挖方式的可行性,并计算出在该种施工技术中,“土岩”二元结构深基坑的极限开挖深度。通过以上研究,本论文提出一套完整的适用于以青岛市为代表的“土岩”二元地区基坑逆作法施工的设计参数,并对跃层式开挖新型开挖技术的可行性进行数值模拟验证。为青岛市以后的工程实践提供理论依据和指导,有助于提高深基坑的设计水平和施工水平,并给此类工程提供宝贵经验。

全文目录

摘要  5-7
Abstract  7-12
1 绪论  12-18
  1.1 课题研究背景  12-13
  1.2 基坑工程中逆作法施工的研究进展  13-16
  1.3 本论文主要的研究内容思路和方法  16-18
2 逆作法技术研究  18-25
  2.1 逆作法的定义  18-21
    2.1.1 基坑逆作法的优点  19-20
    2.1.2 逆作法施工的缺点  20-21
  2.2 逆作法各种分类及其施工程序  21-23
  2.3 跃层式逆作法施工研究  23-25
3 东海路基坑工程概况  25-29
  3.1 引言  25
  3.2 工程介绍  25-28
    3.2.1 工程概况  25-26
    3.2.2 工程地质条件  26-27
    3.2.3 施工场地环境  27-28
  3.3 基坑设计施工方案优选  28-29
4 逆作法施工中的安全保证措施  29-41
  4.1 引言  29
  4.2 深基坑的监测方案  29-36
    4.2.1 监测工作的依据和原则  29-30
    4.2.2 监测内容  30-34
    4.2.3 监测精度  34-35
    4.2.4 基坑工程险情预报  35
    4.2.5 基坑工程应急措施  35-36
  4.3 监测数据分析  36-39
    4.3.1 基坑周围地表沉降  36-38
    4.3.2 桩体位移监测  38-39
  4.4 土方开挖控制  39-41
5 逆作法施工过程中的数值分析  41-66
  5.1 概述  41
  5.2 基坑前期施工  41-42
  5.3 模型介绍  42-50
    5.3.1 本构模型的选择  43-44
    5.3.2 支护材料模拟方法  44-46
    5.3.3 接触界面的处理  46-48
    5.3.4 土体初始应力的生成  48
    5.3.5 开挖荷载的计算方法  48-49
    5.3.6 计算类型的选择  49-50
  5.4 Plaxis 数值模拟基坑全逆作法施工  50-60
    5.4.1 全逆作法设计方案数值模拟  50-51
    5.4.2 结构施工  51
    5.4.3 建模过程  51-55
    5.4.4 基坑周边地面沉降  55-57
    5.4.5 围护桩弯矩，剪力模拟计算  57-58
    5.4.6 基坑围护桩侧向水平位移  58-59
    5.4.7 监测数据与实测值的比较  59-60
  5.5 Plaxis 模拟基坑跃层式逆作法施工  60-65
    5.5.1 建模过程  60-61
    5.5.2 基坑周边地面沉降  61-62
    5.5.3 围护桩弯矩,剪力模拟计算  62-63
    5.5.4 基坑围护桩侧向水平位移  63-64
    5.5.5 小结  64-65
  5.6 深基坑逆作法预制顶板的极限开挖深度  65-66
6 结论  66-68
  6.1 本论文的研究结论  66-67
  6.2 本文研究中展望  67-68
参考文献  68-71
致谢  71-72
个人简历、在校期间发表的学术论文与研究成果  72

“土岩”二元地区深基坑逆作法施工方式优选

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