發(fā)布時間：2018-11-05 17:49

【摘要】：基坑工程地表沉降的研究是一個不能忽略的問題,其影響因素多而復(fù)雜,這對現(xiàn)今工程建設(shè)是個很大考驗。目前,施工原因,設(shè)計原因,地質(zhì)水文條件等是基坑變形主要因素,影響很大,不可忽視。本文以合肥明光路車站基坑工程為背景,運用MIDAS/GTS進行車站基坑建模,對地表沉降在不同因素下的影響進行研究,主要對不同支撐數(shù)量,開挖寬度,L/H以及圍護結(jié)構(gòu)入土深度下地表沉降進行研究,工作與成果如下:(1)對國內(nèi)外基坑開挖地表沉降發(fā)展現(xiàn)狀與有限元軟件的發(fā)展進行闡述,并說明了在地表沉降模擬研究時所存在的問題及本文研究內(nèi)容。(2)對基坑開挖變形的機理進行了分析,主要包括圍護結(jié)構(gòu)的變形、墻后地表沉降、坑底隆起;并介紹了基坑開挖時地表沉降形態(tài)與常用的地標沉降計算方式,最后結(jié)合不同的因素對表沉降影響進行分析,其主要包括設(shè)計因素與施工因素。(3)對明光路地鐵車站基坑進行建模,思路是首先對本文使用的MIDAS/GTS介紹與有限元的計算方法進行闡述,進而對本構(gòu)模型進行選擇,介紹明光路基坑的基本概況,確立相應(yīng)的邊界條件與參數(shù),對明光路站地表沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)模擬,對比實際監(jiān)測地表沉降規(guī)律與二維建模地表沉降規(guī)律,且隨著基坑的開挖過程進行,地表沉降逐漸變大,最大地表沉降都在11.3mm附近,確定本次模型的建立,參數(shù)、本構(gòu)模型的選取,邊界荷載的施加合理性。(4)對不同因素影響下,地表沉降進行研究,選取DB9斷面從不同支撐數(shù)量,開挖寬度、L/H比值及入土深度運用MIDAS/GTS模擬。不同因素對地表沉降影響如下:(1)支撐數(shù)量對地表沉降研究,選取在支撐數(shù)量分別為四道支撐,五道支撐,六道支撐時地表沉降規(guī)律進行研究,最后一道支撐設(shè)置在18.2m,此時,四道支撐一共7個工況,五道支撐時一共8個工況,六道支撐一共9個工況,中間支撐做等間距架設(shè),分別去最后一道工況時地表沉降規(guī)律進行研究,隨著支撐數(shù)量增加,明光路基坑模擬地表沉降逐漸變小,在四道支撐情況下,基坑最大地表沉降遠遠大于五道支撐與六道支撐,為12.58mm,且最大沉降都發(fā)生在基坑邊緣10m附近,但是同時可以發(fā)現(xiàn)在支撐數(shù)量為5道支撐時,其最大地表沉降值基本都在11mm附近,地表沉降曲線類似,此時再繼續(xù)增加支撐,控制地表沉降效果不明顯,在一定范圍內(nèi)加支撐能很好的控制變形,但是支撐數(shù)量的使用有一定限度,過多的使用不僅浪費成本而且對施工開挖有影響,拖延工期,導(dǎo)致基坑時空效應(yīng)變形過大,故在基坑設(shè)計時必須結(jié)合工程實際情況去架設(shè)支撐數(shù)量。安徽建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文(2)不同開挖寬度影響,由模擬變形對比圖可知,基坑開挖過程,隨著開挖寬度從21m—23.2m—25m,此時地表沉降顯著增大,且增大量很明顯,最大沉降發(fā)生在開挖寬度為25米時,為14.86mm,由此可知基坑開挖的寬度對地表沉降影響很大,可能是因為開挖寬度增大時,由于基坑兩側(cè)存在地下連續(xù)墻,寬度的變動會使地下連續(xù)墻對地表沉降的限制作用越來越小,可以得出開挖寬度是影響地表沉降的一個主要因素。(3)L/H比值對地表沉降研究,分別從0.5,1,2,4,6,8,10時進行工況8段模擬研究,得出當基坑開挖寬度與深度比值為0.5時,基坑邊緣地表沉降最大,此時基坑大體表現(xiàn)為整體性的沉降,并且隨著距離基坑邊緣越來越遠,沉降值越來越小,可能是因為基坑開挖寬度比值小,此時受到支護結(jié)構(gòu)的約束較大,變形不明顯,當L/H逐漸變大時,支護結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的約束會相對變小,地表沉降逐漸變大,但是通過對比發(fā)現(xiàn),當L/H超過8時,此時地表沉降達到了巔峰,為24.26mm,此時進一步加大比值,地表沉降并不會進一步增大,同時也可以發(fā)現(xiàn),基坑邊緣隆起值隨著L/H的變化,其變化規(guī)律很復(fù)雜,在L/H為4時最大,為10.34mm,此時地表沉降豎向的面積應(yīng)等于基坑隆起面積與圍護結(jié)構(gòu)側(cè)向變形之和(不考慮土的固結(jié)與地下水影響)。(4)圍護結(jié)構(gòu)入土深度對地表沉降分析,本文選取地連墻入土深度為0.5H,0.9H,1.2H在工況8時不同入土深度對地表沉降進行研究,得出當墻體入土深度大于0.5H時,隨著入土深度增加,地表沉降降低,而L大于0.9倍開挖深度H時,由于圍護結(jié)構(gòu)剛度增大不明顯導(dǎo)致地表沉降變化不明顯,控制變形能力不會因此變大,長期車站開挖工程經(jīng)驗表明,墻體厚度一般為0.05倍開挖深度,而入土深度大概在0.55H到0.8H之間,在這范圍之內(nèi),合理的增加入土深度能夠有效的對基坑變形進行控制。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：安徽建筑大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TU753;TU433

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本文編號：2312847