順向巖質(zhì)基坑巖拱效應(yīng)分析與應(yīng)用研究
發(fā)布時(shí)間:2017-06-02 19:15
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【摘要】:向下縱向發(fā)展地下空間是目前解決城市擁擠現(xiàn)象的重要途徑,隨之而來(lái),目前全國(guó)各地基坑建設(shè)工程繁榮發(fā)展,其穩(wěn)定性也成為工程界的研究重點(diǎn)。順向巖質(zhì)基坑因?yàn)槠浞植紡V泛,自身穩(wěn)定性差,易滑塌等特點(diǎn),成為當(dāng)今基坑邊坡工程中急需解決的重要課題。由于巖拱效應(yīng)的產(chǎn)生機(jī)理及巖拱效應(yīng)對(duì)基坑邊坡的穩(wěn)定性影響規(guī)律沒(méi)有完全研究清楚,目前對(duì)順向巖質(zhì)基坑的治理,大多采用現(xiàn)行的規(guī)范。而現(xiàn)有規(guī)范在制定時(shí),進(jìn)行了很多假設(shè),沒(méi)有考慮巖體內(nèi)部拱效應(yīng)對(duì)基坑邊坡穩(wěn)定性的有利影響,治理方案過(guò)于安全,材料選擇過(guò)于浪費(fèi)。本文在前人研究的基礎(chǔ)上對(duì)順向巖質(zhì)基坑內(nèi)部巖拱效應(yīng)的產(chǎn)生機(jī)理及其對(duì)基坑穩(wěn)定性的影響作了進(jìn)一步的研究,研究成果如下:1順向邊坡在支撐阻力作用下,其下滑分力會(huì)向成拱方向發(fā)生偏轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)化為有利于邊坡穩(wěn)定的軸向應(yīng)力,從而在跨中產(chǎn)生巖拱效應(yīng)。巖拱的失穩(wěn)破壞主要是彎矩引起的張拉應(yīng)力超過(guò)巖體極限而導(dǎo)致的,多表現(xiàn)為在跨中產(chǎn)生張裂的張裂滑塌破壞。2修改假設(shè)條件,改進(jìn)了前人在推導(dǎo)巖拱軸線公式選取支撐拱腳寬度的方法,在此基礎(chǔ)上,推導(dǎo)出了新的巖拱軸線公式。結(jié)合工程實(shí)例比較新、舊巖拱軸線公式,新的巖拱軸線公式計(jì)算結(jié)果更接近實(shí)際工程數(shù)據(jù),適用性更強(qiáng)。3利用控制變量法重點(diǎn)研究巖石強(qiáng)度和基坑寬度對(duì)巖拱效應(yīng)的影響。當(dāng)其他條件不變時(shí),隨著巖石強(qiáng)度逐漸增大,巖石自身能夠承受的上部推力逐漸增大,需要巖拱來(lái)承擔(dān)的應(yīng)力會(huì)逐漸變小,因此順向巖質(zhì)基坑內(nèi)部巖拱效應(yīng)逐漸減弱。當(dāng)其他條件不變時(shí),隨著基坑寬度增大,基坑臨空面隨之增大,相應(yīng)的基坑上部順向巖層產(chǎn)生的下滑推力也增大,巖體內(nèi)部產(chǎn)生的應(yīng)力轉(zhuǎn)移越來(lái)越大,需要巖拱來(lái)承擔(dān)的應(yīng)力會(huì)逐漸變大,因此順向巖質(zhì)基坑內(nèi)部巖拱效應(yīng)逐漸增強(qiáng)。4利用ANSYS數(shù)值模擬軟件分析研究了順向巖質(zhì)基坑內(nèi)部巖拱效應(yīng)的產(chǎn)生規(guī)律以及基坑寬度對(duì)巖拱效應(yīng)的影響;利用FLAC3D研究了滑動(dòng)帶存在條件下的巖拱效應(yīng)以及滑動(dòng)帶對(duì)巖拱效應(yīng)的影響。5以新的巖拱軸線公式和數(shù)值模擬得出的規(guī)律為理論基礎(chǔ),在高九路富邦中心J1-J2段基坑邊坡的支護(hù)設(shè)計(jì)過(guò)程中,考慮了巖拱效應(yīng)對(duì)順向巖質(zhì)基坑的有利作用,并給出了相應(yīng)的設(shè)計(jì)方案。
【關(guān)鍵詞】:巖拱效應(yīng) 順向巖質(zhì)基坑 巖拱產(chǎn)生機(jī)理 巖拱軸線公式 優(yōu)化設(shè)計(jì)
【學(xué)位授予單位】:重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TV223
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-10
- 第一章 緒論10-15
- 1.1 本文研究背景10-12
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
- 1.2.1 基坑土拱效應(yīng)研究現(xiàn)狀12-13
- 1.2.2 基坑巖拱效應(yīng)研究現(xiàn)狀13-14
- 1.3 本文研究的主要內(nèi)容14-15
- 第二章 順向巖質(zhì)基坑破壞模式分析15-26
- 2.1 概述15
- 2.2 順向巖質(zhì)基坑類型分類15-16
- 2.3 順向巖質(zhì)基坑變形破壞機(jī)制16-18
- 2.3.1 順向巖體變形17
- 2.3.2 順向巖體破壞17-18
- 2.3.3 順向巖體基坑變形破壞機(jī)制18
- 2.4 順向巖質(zhì)基坑巖拱效應(yīng)產(chǎn)生機(jī)制18-21
- 2.4.1 土拱效應(yīng)產(chǎn)生機(jī)制18-19
- 2.4.2 順向巖質(zhì)基坑巖拱效應(yīng)產(chǎn)生機(jī)制19
- 2.4.3 土拱與巖拱效應(yīng)的特性分析19-21
- 2.5 巖質(zhì)基坑邊坡穩(wěn)定性評(píng)估方法21-25
- 2.5.1 工程地質(zhì)類比法21-22
- 2.5.2 圖解法22-23
- 2.5.3 極限平衡法23-24
- 2.5.4 數(shù)值分析方法24-25
- 2.6 本章小結(jié)25-26
- 第三章 順向巖質(zhì)基坑巖拱效應(yīng)拱軸線研究分析26-48
- 3.1 概述26
- 3.2 順向巖質(zhì)基坑巖拱軸線推導(dǎo)26-34
- 3.2.1 已有公式存在的不足26
- 3.2.2 基本假定條件26-28
- 3.2.3 巖拱水平反力的計(jì)算28-30
- 3.2.4 巖拱截面彎矩方程的確定30-31
- 3.2.5 拱圈厚度的計(jì)算31-32
- 3.2.6 順向巖質(zhì)基坑巖拱軸線公式的確定32-34
- 3.3 巖拱軸線公式實(shí)例計(jì)算34-38
- 3.3.1 重慶市豐都縣大耳山西側(cè)采礦基坑34-36
- 3.3.2 重慶市北部新區(qū)第一人民醫(yī)院門(mén)診綜合大樓南東側(cè)基坑邊坡36-38
- 3.4 巖拱軸線經(jīng)驗(yàn)公式影響因素研究38-46
- 3.4.1 巖石抗壓強(qiáng)度對(duì)巖拱效應(yīng)的影響38-43
- 3.4.2 基坑寬度對(duì)巖拱效應(yīng)的影響43-46
- 3.5 本章小結(jié)46-48
- 第四章 順向巖質(zhì)基坑巖拱效應(yīng)數(shù)值分析48-68
- 4.1 概述48
- 4.2 巖拱效應(yīng)的數(shù)值分析方法48-51
- 4.2.1 有限單元法(FEM)概述48-49
- 4.2.2 有限元法用于基坑邊坡穩(wěn)定性分析優(yōu)點(diǎn)49-50
- 4.2.3 數(shù)值分析軟件簡(jiǎn)介50-51
- 4.2.4 數(shù)值模型建立及分析方法51
- 4.3 巖拱效應(yīng)數(shù)值分析模型的建立51-53
- 4.3.1 計(jì)算模型選取51-52
- 4.3.2 模型主要物理力學(xué)參數(shù)取值52
- 4.3.3 模型的確定52-53
- 4.4 巖拱效應(yīng)的數(shù)值模擬分析53-67
- 4.4.1 巖拱效應(yīng)對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響53-57
- 4.4.2 基坑邊坡內(nèi)部巖拱效應(yīng)變化規(guī)律57-61
- 4.4.3 基坑寬度對(duì)巖拱效應(yīng)的影響61-63
- 4.4.4 滑動(dòng)帶對(duì)巖拱效應(yīng)的影響63-67
- 4.5 本章小結(jié)67-68
- 第五章 巖拱效應(yīng)在實(shí)際工程中的應(yīng)用68-74
- 5.1 概述68
- 5.2 工程及地質(zhì)條件概況68-69
- 5.2.1 工程概況68
- 5.2.2 自然地質(zhì)及構(gòu)造概況68-69
- 5.2.3 地層巖性和水文地質(zhì)條件69
- 5.3 基坑基本特征及穩(wěn)定性評(píng)價(jià)69-71
- 5.3.1 基坑概況69
- 5.3.2 設(shè)計(jì)參數(shù)69-70
- 5.3.3 穩(wěn)定性評(píng)價(jià)70-71
- 5.4 結(jié)合巖拱效應(yīng)進(jìn)行方案設(shè)計(jì)71-73
- 5.5 本章小結(jié)73-74
- 第六章 結(jié)論與展望74-76
- 6.1 主要結(jié)論74-75
- 6.2 進(jìn)一步研究方向75-76
- 致謝76-77
- 參考文獻(xiàn)77-80
- 攻讀學(xué)位期間取得的研究成果80
【參考文獻(xiàn)】
中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條
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本文關(guān)鍵詞:順向巖質(zhì)基坑巖拱效應(yīng)分析與應(yīng)用研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):416292
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