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基坑钢板桩支护结构设计与数值模拟

作　者: 侯军
导　师: 张巍
学　校: 南京大学
专　业: 地质工程
关键词: 钢板桩基坑支护 Mohr-Coulomb模型数值模拟
分类号: TU473.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 23次
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内容摘要

近年来,我国基础设施建设中出现了大量深基坑工程,其中绝大部分是都需要进行支护。相比较于其他支护形式,钢板桩具有施工快速方便,止水性能好等诸多优点,因而已成为基坑支护工程中的常用形式之一。本文工作主要针对基坑钢板桩支护结构设计与数值模拟展开,主要内容如下：首先介绍了钢板桩的分类,应用情况,施工方法及施工中需要注意的问题。其次,总结了基坑钢板桩支护结构的设计方法,基于该设计方法,可根据钢板桩的实际受力状况建立力学模型,并通过理论计算,确定钢板桩的实际受力及支护结构的稳定性,以确保支护结构的精确性和安全性。最后,结合某市政道路排水管的基坑支护工程,运用FLAC3D软件,基于Mohr-Coulomb模型,模拟基坑开挖过程中钢板桩支护的侧移、基坑周围土体的沉降、坑底隆起等的情况,结果可以对基坑实际开挖变形提供参考依据。对算例的分析结果表明,钢板桩的最大侧移发生在开挖面附近,为-11.7mm；地面沉降量随着距离基坑边缘距离的增加而逐渐增大,最大值约10mm,但是基坑开挖对地表沉降的影响范围是有限的,大约为基坑开挖深度的4倍;坑外土体的最大水平位移有两处,一处是位于基坑开挖面深度附近,水平位移为深层凸出型；一处是位于钢板桩底部深度处,此深度以上和以下水平位移均减小；坑底回弹隆起量最大约50mm,位于坑底中心。隆起量最小为18mmm,位于基坑边缘。数值模拟计算得到的结果与实际工程中得到的数据基本符合,说明模拟计算的精度可以得到保证,对实际工程的应用具有一定的参考和指导意义。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-8
第一章绪论  8-15
  1.1 概述  8-11
  1.2 钢板桩的发展前景  11
  1.3 国内外钢板桩应用研究现状  11-14
  1.4 本文的主要工作  14-15
第二章钢板桩的施工工法  15-22
  2.1 振动打桩机的工作原理  15-16
  2.2 钢板桩插打阻力计算式  16-17
  2.3 钢板桩施工中冲击应力的计算  17-18
  2.4 钢板桩插打质量控制  18-22
第三章基坑钢板桩支护结构的设计方法  22-29
  3.1 钢板桩支护结构设计  22
  3.2 主要参数计算  22-27
  3.3 构件设计与要求  27-28
  3.4 小结  28-29
第四章基坑钢板桩支护结构数值模拟及分析  29-49
  4.1 FLAC软件简介  29-31
  4.2 数值计算模型  31-37
  4.3 计算模型及参数确定  37-41
  4.4 计算结果分析  41-47
  4.5 小结  47-49
第五章结论与展望  49-51
  5.1 全文总结与创新点  49-50
  5.2 展望  50-51
参考文献  51-54
致谢  54-55
攻读硕士学位期间参加的科研项目  55-56

基坑钢板桩支护结构设计与数值模拟

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