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基坑开挖和施工堆土对临近建筑物影响的三维有限元模拟分析

作　者: 杨光
导　师: 王建有
学　校: 郑州大学
专　业: 水工结构工程
关键词: 基坑开挖邻近建筑物桩基础三维有限元分析
分类号: TU470
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

随着我国的经济发展和城市化加快,新建高层楼房如雨后春笋。由于土地规划、楼盘开发、资金周转不同步等原因,出现了在市区内密集建筑群中兴建基坑建设新楼的情况。基坑施工过程中将开挖土方暂时堆放在邻近建筑物旁是较为常见的现象。在没有科学规划与分析的情况下盲目堆放,极易造成附近建筑物与地下结构的破坏。在相关规范中未就建筑物附近堆载对建筑物稳定的影响这一方面做规定与说明。基坑工程相关规范中仅提到基坑边禁止堆土,未就禁止堆土的距离与堆土高度的标准作出说明,国内在相关领域研究也较少。建筑物附近堆载土体,楼房重力荷载对基坑支护的影响；基坑开挖、土方堆放单一条件下相邻已有建筑物所受影响；二者共同作用下建筑物基础的形变过程都有待进一步研究。本文使用ABAQUS有限元软件对基坑开挖及建筑物附近堆放土方的施工过程进行三维有限元模拟分析,进行的研究工作及得出的主要结论如下：1)在查阅大量文献资料,研究学习关于基坑工程对基坑外土体的影响、土方堆载对建筑物影响的多种常用计算方法的基础上,对某楼盘实际基坑工程进行三维有限元模拟,分析该工程的基坑在实际开挖工序下,将开挖土体堆放在已建楼房与基坑相对一侧对桩基础的影响,得出在距离已建楼房5m的地面堆载土体时的临界基坑开挖深度,开挖深度小于临界深度时可保证已建楼房的桩基础安全。2)通过有限元模拟,分析了以下三因素即不同深度基坑开挖、堆载土体不同高度、堆载与已建楼房距离分别对已建楼房桩基础的影响,尤其是桩基础的形变性状,得出了单因素对已建楼房桩基础影响的规律。3)分析了在基坑开挖和堆载共同作用下的楼房桩基础位移规律,并得出在开挖深度不同情况下的堆载安全距离与堆土高度,以求对工程实际提供参考。4)提出了减小堆载对附近建筑物影响的两种方案：通过增大已建建筑物附近堆载土体底面积而降低堆载土体高度；增加支护结构排桩数。对两种方案进行验证,证明两方案均能有效减小堆载对桩基础的影响。

基坑开挖和施工堆土对临近建筑物影响的三维有限元模拟分析

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