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深基坑桩锚支护结构施工安全监控研究

作　者: 李梦云
导　师: 罗晓辉
学　校: 华中科技大学
专　业: 岩土工程
关键词: 桩锚支护结构安全监测有限元法强度折减法稳定系数
分类号: TU753
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 69次
引　用: 1次
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内容摘要

本文以深圳市布吉污水处理厂深基坑桩锚支护结构系统为研究对象,通过对基坑开挖全过程进行动态监测,及时了解基坑支护结构因坑内土体卸载,坑外侧土压力、坡顶超载的作用,基坑支护结构的受力和变形情况,在预知可能出现危险的情况下及时报警,达到基坑施工的当前安全状态具有可视性、施工进程的安全状态具有预见性的目的。基坑监测的意义在于:一方面,监测数据是判断基坑是否安全、是否需要采取紧急措施的重要依据;另一方面,这些数据可以反馈给设计人员,以供后来的基坑支护结构优化设计,达到保障安全的前提下提高经济效益。本文所述基坑监测,除了规范中的常规监测项目,根据研究需要,还增加了包括孔隙水压力、有效土压力、锚索应力、腰梁应力和桩身变形等内容的监测。本文将基坑安全监测资料从时间、空间角度把握,对比于有限元计算结果,研究了桩锚支护结构体系中的支护桩变形与桩后土压力、锚索与腰梁应力变化、桩锚支护结构稳定性影响因素与控制方法,使得安全监测的预测更加具有全局性、实用性。本文从实际监测和数值模拟的对比中得到如下结论:(1)本工程按砂性土取“水土分算”,粘性土取“水土合算”的方法计算土压力,并按弹性法进行支护结构设计偏于安全。(2)实测锚固段轴力变化规律是靠近锚固段端头轴力小,反之轴力增加,其轴力增长曲线表现为对数型增长和指数型增长,而数值模拟的结果表现为指数型增长。(3)运用??c折减的方法计算基坑整体稳定系数,并与规范推荐的条分法计算得到的稳定系数比较,前者计算的稳定系数偏小。(4)通过模拟计算基坑施工遇到强降雨天气,坑外河流水位到达洪水位时的稳定性系数,得到了适用于本基坑工程的“坑外水位上涨3 m,稳定性下降20 %”的结论。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-15
  1.1 问题的提出  9-10
  1.2 国内外研究现状  10-13
  1.3 研究内容、特点及路线  13-15
2 围护结构设计的基本理论与监测方法  15-35
  2.1 概述  15
  2.2 基坑桩锚支护结构受力计算方法  15-21
  2.3 整体稳定性计算方法  21-23
  2.4 监测原理及方法  23-35
3 基坑开挖现场监测布置与监测信息数据分析  35-69
  3.1 工程概况  35-36
  3.2 基坑监测项目及布置  36-39
  3.3 地下水位及孔隙水压力实测研究  39-46
  3.4 桩后土压力实测研究  46-56
  3.5 锚索全长预应力实测研究  56-62
  3.6 腰梁应力实测研究  62-64
  3.7 桩身应力实测研究  64-66
  3.8 支护桩深层水平位移分析  66-67
  3.9 小结  67-69
4 有限元模拟计算对比分析  69-81
  4.1 问题描述与分析过程规划  69-70
  4.2 计算模型的建立与求解  70-71
  4.3 基坑桩锚支护结构受力变形分析  71-77
  4.4 桩锚支护结构稳定状态评判  77-80
  4.5 小结  80-81
5 结论与展望  81-83
  5.1 结论  81-82
  5.2 展望  82-83
致谢  83-84
参考文献  84-87

深基坑桩锚支护结构施工安全监控研究

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