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昆明地区深基坑工程的优化设计与研究

作　者: 钟艳红
导　师: 赖正发
学　校: 昆明理工大学
专　业: 结构工程
关键词: 深基坑优化设计数值模拟监测理正位移分析内力分析
分类号: TU753
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

近年来,经济与城市建设飞速发展,我国城市大量的高层建筑、地铁等工程如雨后春笋,与此同时,基坑工程也越来越多,开展深基坑优化设计、变形规律的研究具有重要的工程应用意义。由于昆明地区紧邻滇池流域,软塑到流塑状态的泥炭土分布较为广泛,导致该地区许多基坑在设计、施工时面临各种困难,加之基坑理论研究滞后,使得基坑工程浪费严重,基坑失稳、开裂甚至倒塌等事故时常发生。因此,一个安全、经济、合理的支护方案显得尤为重要。本文从这一实际情况出发,以昆明地区某深基坑工程为例,运用FLAC3D对基坑分步进行模拟开挖,计算出每个工况所模拟的基坑水平位移、地表沉降量、坑底隆起量、支护桩的内力及锚索轴力,将模拟结果与理正计算结果和监测数据进行对比分析,得出如下结论：一、水平位移：对于同一工况下支护桩不同位置的深层水平位移,理正计算结果约为实测结果的1.05-1.87倍,模拟计算结果约为实测结果的0.91-1.27倍；对于不同工况下坑顶最大位移量,理正计算结果约为实测结果的1.24-1.58倍,模拟计算的结果约为实测结果的1.00-1.22倍。二、地表沉降量：数值模拟的沉降曲线与理正软件的抛物线法计算的沉降曲线较为接近,而与实测曲线相比,数值模拟结果与实测结果更加吻合。三、坑底隆起量：数值模拟、实测结果与理正计算三者的变化趋势、变化量基本一致。四、桩弯矩：理正计算结果与实测结果相差较大,理正计算的桩弯矩约为实测结果的0.61-1.43倍,数值模拟的桩弯矩与实际情况较吻合,数值模拟的桩弯矩约为实测结果的0.89-1.14倍。五、锚索轴力：数值模拟结果介于经典法与弹性法计算结果之间,均小于锚杆的内力设计值。对于同一开挖工况下不同排锚索的轴力值,理正计算的锚索轴力约为监测数据的1.22-1.89倍,数值模拟的锚索轴力约为监测数据的1.11-1.32倍。总而言之,数值模拟在水平位移、地表沉降、坑底隆起、桩弯矩以及锚索的轴力五个方面与实测结果相比较为吻合,而理正计算结果在水平位移和锚索轴力方面与实测结果相比明显偏大。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-11
第一章绪论  11-19
  1.1 选题的背景与意义  11-12
  1.2 国内外及昆明地区研究的现状  12-15
  1.3 基坑支护方案优化的重要性  15-16
  1.4 本文研究思路与主要内容  16-19
第二章基坑支护方案的优化设计  19-31
  2.1 基坑优化设计的主要步骤  19-21
  2.2 深基坑支护方案的优选  21-23
  2.3 设计计算的优化  23-30
  2.4 小结  30-31
第三章昆明某综合楼工程深基坑支护及现场监测  31-49
  3.1 工程概况  31-34
  3.2 基坑支护方案  34-36
  3.3 基坑支护流程  36-37
  3.4 现场监测  37-47
  3.5 小结  47-49
第四章昆明某综合楼深基坑工程的数值模拟  49-65
  4.1 FLAC_(3D)软件的介绍  49-52
  4.2 模型的建立  52-56
  4.3 基坑开挖前自重应力场的模拟  56-57
  4.4 深基坑开挖支护过程模拟  57-63
  4.5 小结  63-65
第五章基坑支护结构位移分析  65-79
  5.1 基坑水平位移  65-72
  5.2 基坑周边地表沉降  72-76
  5.3 基坑坑底隆起量  76-78
  5.4 小结  78-79
第六章基坑支护结构的内力分析  79-91
  6.1 支护桩内力分析  79-83
  6.2 锚索内力分析  83-89
  6.3 小结  89-91
第七章结论与展望  91-95
  7.1 结论  91-92
  7.2 展望  92-95
致谢  95-97
参考文献  97-103
附录A (攻读学位其间发表论文目录)  103

昆明地区深基坑工程的优化设计与研究

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