隨著經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展,城市配套設(shè)施需求日漸豐富,對于城市用地的開發(fā)利用也更加頻繁,城市基坑工程也因此變得隨處可見。深基坑施工對公共財產(chǎn)和環(huán)境影響較為嚴重,應(yīng)盡可能減小對周邊環(huán)境的擾動,一旦發(fā)生事故,必將導(dǎo)致影響區(qū)內(nèi)的地面沉降、地下管線破裂、鄰近建筑開裂、傾斜等現(xiàn)象,對居民生活和社會造成較大的不良影響和損失。因此基坑開挖對周邊環(huán)境及鄰近建筑的影響研究已成為當今的一個重要課題。本文以解放碑新華書店深基坑開挖項目為背景依托,通過理論分析、三維數(shù)值模擬、結(jié)合工程監(jiān)測,建立了基坑開挖和地鐵隧道、建筑物相對位置關(guān)系模型,研究了深基坑不同開挖方式下的空間效應(yīng),對臨近地鐵隧道及建筑的影響進行了分析驗證,提出了合理的建議。本文所做的主要研究工作如下:1討論了基坑開挖對影響區(qū)內(nèi)的地面沉降、坑底隆起變形以及對臨近地鐵隧道影響,分析了影響原因。探討樁錨結(jié)構(gòu)控制樁頂變形的作用效果。2分析了土拱和巖拱的形成機理,推求了深基坑開挖的空間效應(yīng)系數(shù),討論了合理樁間距的確定方法;根據(jù)純彎曲彈性梁理論,提出了基于巖體抗拉強度的成拱方程。3采用數(shù)值模擬,比較了深基坑順序開挖、跳槽開挖、先中間后兩邊開挖等不同開挖方式和支護形式下的成拱強度規(guī)律,分析了影響區(qū)內(nèi)地表、臨近隧道、基坑底部、支護結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律,提出了合理的開挖方式、抗滑樁支護間距及監(jiān)測斷面布置的建議。4利用Flac3d對《新華書店時尚文化城》項目深基坑的分塊、分層開挖進行模擬,分析了樁錨支護結(jié)構(gòu)、坑底隆起、地面沉降的施工響應(yīng),并結(jié)合監(jiān)測數(shù)據(jù)對隧道的變形進行了對比分析。
【學位單位】：重慶交通大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TU753
【部分圖文】：

也會因為地層損失效應(yīng)發(fā)生沉降；對于近接的管線和隧道，部的豎向應(yīng)力減小，相當于在初始穩(wěn)定的狀態(tài)下施加了一個的管線、隧道產(chǎn)生下沉作用，從而影響臨近重要構(gòu)筑物的使城市用地較為緊張的新形勢下，基坑的開挖變形必然會對地市陸基路面，高層建筑的穩(wěn)定和安全造成極大的隱患，所以環(huán)境保護有重要的意義�；庸こ萄芯窟^程中，研究重點主要放在地面沉降規(guī)律研究維護結(jié)構(gòu)之間的應(yīng)力應(yīng)變規(guī)律，而對于臨近構(gòu)筑物如地鐵隧坑坑底的隆起變形原理與計算方法研究較少，本章更全面的中可能遇到的不利情形，并在后文中進行了數(shù)值模擬和實際卸荷的變形分析挖過程中引起的變形[48]:主要包括圍護結(jié)構(gòu)的側(cè)向變形、坑體的不均勻沉降、臨近管線或隧道的變形,如圖 2.1 所示。

圖 2.2 基坑開挖卸荷應(yīng)力分布區(qū) 圖 2.3 基坑開挖土體的應(yīng)力路徑 2-3 所示的應(yīng)力路徑中，CB 和 CD 分別對應(yīng)著不同的應(yīng)力路徑，其載， CB 為軸向卸荷，而第三種形式介于軸向卸載和側(cè)向卸載之間路徑和加載方式的不同，土體的變形和破壞形式也不盡相同。通過對的分析研究發(fā)現(xiàn)[67]：深基坑卸荷開挖的土壓力值明顯會比經(jīng)驗計算值較小，主要是因為圍護結(jié)構(gòu)在開挖支護的過程中發(fā)生了一定的變形主動土壓力得以釋放。深基坑開挖坑底變形底部的變形會因為基坑的深度變化而發(fā)生不同的變形形態(tài)，當基坑坑底變形為“中間大兩邊小”的形式，當開挖深度較大時，基坑的隆邊大中間小”的形態(tài)。深基坑底部變形的機理可分為兩個方面[50]：于基坑開挖上部發(fā)生卸荷作用，地應(yīng)力發(fā)生重分布，土體產(chǎn)生向深基動，擠壓基坑底部的土體，產(chǎn)生水平向的擠壓作用，坑底發(fā)生隆起現(xiàn)

見圖 2.2 和圖2.3 所示。在開挖區(qū)的兩側(cè)由于側(cè)向的卸荷，而豎向應(yīng)力情況不發(fā)生變化；使得基坑兩側(cè)發(fā)生水平位移；基坑底部一定范圍內(nèi)，發(fā)生豎向的卸荷作用，基坑產(chǎn)生豎向變形；基坑開挖區(qū)以外，且位置處于基坑底部以下的土體會發(fā)生側(cè)向和豎向的卸荷作用。I 區(qū)：深基坑在開挖卸荷以后，豎直方向的應(yīng)力沒有發(fā)生改變，側(cè)向的約束力減小，土體由靜止土壓力狀態(tài)向主動土壓力轉(zhuǎn)化，見圖 2-3 中的 CD 應(yīng)力路徑。II 區(qū)：由于基坑豎向卸荷作用，基坑底面土體豎向壓應(yīng)力減小，會發(fā)生豎向的彈塑性變形，和圍護結(jié)構(gòu)的內(nèi)移，在變形結(jié)束以后水平方向上的應(yīng)力情況是增大還是減小不是很明確，一般認為只是豎向的卸荷減載而水平向的應(yīng)力沒有發(fā)生太大的變化，見圖 2-3 中的 CB 應(yīng)力路徑。III 區(qū)：在此區(qū)間內(nèi)的土體，水平應(yīng)力和豎向應(yīng)力都會有變化，主應(yīng)力方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)，其應(yīng)力應(yīng)變路徑介于 CD 和 CB 之間。見圖 2-3

【參考文獻】

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本文編號：2828007