膨脹土地區(qū)基坑支護設(shè)計及數(shù)值模擬研究
本文關(guān)鍵詞:膨脹土地區(qū)基坑支護設(shè)計及數(shù)值模擬研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:近幾年來國家建設(shè)飛速發(fā)展,城市人口越來越多,為此城市圈在不斷的擴大。面對人口的龐大和城市土地的有限的問題,高樓大廈成為了充分有效利用城市空間的主要手段,地鐵交通也成為了解決城市擁堵的主要交通工具,而幾乎所有的高樓大廈與地鐵項目的建設(shè)都離不開深基坑的支護設(shè)計與施工。相對與上部的主體結(jié)構(gòu)工程,深基坑支護工程要復(fù)雜的多,基坑支護方案的選擇不僅要考慮到當(dāng)時當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)水文條件,還要顧及周邊的建筑與基礎(chǔ)設(shè)施的情況。深基坑支護工程是一個臨時性的工程,但是卻直接關(guān)系到后續(xù)工程能否順利進行,更關(guān)系到生命財產(chǎn),其重要性不容忽視。但是深基坑工程在很多情況下都是在城市市中心進行,周邊建筑物一般比較密集,而且多處會設(shè)有城市管道,施工場地狹小,給基坑支護的設(shè)計與施工都帶來不小的困難,極大的影響了基坑施工的安全和周圍環(huán)境的保護,尤其是土質(zhì)不良地段會給工程帶來極大安全隱患。合肥地處江淮之間,是典型的膨脹土多覆蓋的地區(qū)。膨脹土是一種遇水膨脹、失水收縮特殊性粘土,在膨脹土中進行基坑開挖,處置不當(dāng)會給工程造成極大的危害。本次論文以合肥某建筑大樓兩層地下室的深基坑工程為背景,分析工程的水文地質(zhì)條件和周圍環(huán)境,找出膨脹土中造成工程安全隱患的危險源,進而初步設(shè)計基坑的支護方案,借用理正深基坑軟件和ANSYS有限元分析軟件對初步設(shè)計進行驗證和開挖模擬,將開挖模擬與實測數(shù)據(jù)進行對比,說明ANSYS在模擬基坑開挖中的可行性,以及論證在膨脹土中所采取的支護手段的可用性,進而提出保證深基坑安全的具體措施。通過此次論文,更加熟練了對膨脹土這一特殊巖土的理解,掌握了深基坑支護的相關(guān)計算方法和原理,也熟悉了對軟件的運動,充分鍛煉了自己解決實際問題的能力,對自己今后的工作和學(xué)習(xí)都將是很大的幫助,此論文同樣對以后相似的工程項目有借鑒作用。
【關(guān)鍵詞】:深基坑 膨脹土 支護設(shè)計 基坑位移 模擬開挖
【學(xué)位授予單位】:安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TU473
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-14
- 引言14-16
- 1 緒論16-26
- 1.1 研究背景及研究意義16-18
- 1.1.1 研究背景16-18
- 1.1.2 研究意義18
- 1.2 深基坑工程概述18-20
- 1.2.1 基坑工程支護體系的概念18-19
- 1.2.2 深基坑工程的主要特點19-20
- 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀20-23
- 1.3.1 國外發(fā)展與現(xiàn)狀20-21
- 1.3.2 國內(nèi)發(fā)展與現(xiàn)狀21-23
- 1.4 本次課題研究的主要內(nèi)容及方法23-26
- 1.4.1 本次課題研究的主要內(nèi)容23-24
- 1.4.2 主要研究方法24-26
- 2 膨脹土特性及其對周圍環(huán)境的影響26-34
- 2.1 膨脹土的膨脹變形機理26-29
- 2.1.1 膨脹土的工程特性26-28
- 2.1.2 膨脹土脹縮變形特性及其影響因素28-29
- 2.2 合肥地區(qū)的膨脹土質(zhì)——老粘土的工程特性29-34
- 2.2.1 老粘土的特性29-30
- 2.2.2 合肥地區(qū)膨脹土的膨脹性質(zhì)30-32
- 2.2.3 膨脹土對周邊的影響及需采取的措施32-34
- 3 膨脹土中基坑支護方案的選擇34-46
- 3.1 工程概況及工程地質(zhì)條件34-36
- 3.1.1 工程概況及周邊環(huán)境34-35
- 3.1.2 基坑工程地質(zhì)條件35
- 3.1.3 水文地質(zhì)條件35-36
- 3.2 常用基坑支護體系及各自適用范圍36-40
- 3.2.1 基坑支護結(jié)構(gòu)需要滿足的各項要求36-37
- 3.2.2 基坑常用的支護形式和其適用條件37-40
- 3.3 基坑支護形式的比選原則及擬采用的支護方案40-45
- 3.3.1 基坑支護形式的比選原則40-42
- 3.3.2 擬采用的基坑支護方案42-45
- 3.4 本章小結(jié)45-46
- 4 理正深基坑7.0F-SPW對支護結(jié)構(gòu)的計算46-66
- 4.1 理正深基坑設(shè)計軟件的簡要介紹46
- 4.2 土釘墻支撐體系驗算46-52
- 4.2.1 釘墻支護結(jié)構(gòu)設(shè)計的內(nèi)容46-47
- 4.2.2 土釘抗拉承載力驗算47-49
- 4.2.3 土釘墻內(nèi)部穩(wěn)定性驗算49-50
- 4.2.4 土釘墻外部穩(wěn)定性驗算50-52
- 4.3 樁錨支護的驗算52-64
- 4.3.1 被動土壓力52-53
- 4.3.2 彈性計算方法中的“m”法、“K”法、“c”法53-55
- 4.3.3 工程詳細(xì)勘察情況55-56
- 4.3.4 設(shè)計條件參數(shù)56
- 4.3.5 嵌固深度的計算56-57
- 4.3.6 穩(wěn)定計算57-58
- 4.3.7 驗算結(jié)果分析58-64
- 4.4 支護結(jié)構(gòu)施工的一般原則64
- 4.5 本章小結(jié)64-66
- 5 深基坑支護體系的ANSYS有限元模擬66-82
- 5.1 ANSYS有限元軟件的介紹66-67
- 5.2 ANSYS模擬深基坑開挖的理論基礎(chǔ)67-80
- 5.2.1 材料模型67-68
- 5.2.2 接觸面的處理68-69
- 5.2.3 模型尺寸的確定69-70
- 5.2.4 土體的D-P準(zhǔn)則70
- 5.2.5 生死單元的處理70-71
- 5.2.6 開挖前初始地應(yīng)力的模擬71-73
- 5.2.7 基坑開挖位移模擬73-76
- 5.2.8 基坑開挖的土層應(yīng)力分布76-79
- 5.2.9 基坑模擬與實測位移對比79-80
- 5.3 本章小結(jié)80-82
- 6 結(jié)論與展望82-84
- 6.1 結(jié)論82
- 6.2 展望82-84
- 參考文獻84-88
- 致謝88-90
- 作者簡介90
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2 李,
本文編號:365471
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