学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

地铁深基坑围护结构变形监测与数值模拟

作　者: 陈小巍
导　师: 刘杰
学　校: 湖南工业大学
专　业: 岩土工程
关键词: 深基坑地下连续墙变形规律现场监测数值模拟
分类号: U231.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 84次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

本文以无锡地铁梁东路车站深基坑工程为依托，针对该工程采用地下连续墙+内支撑的支护方式，通过理论研究、现场监控及数值模拟等手段，研究了地下连续墙的水平位移、内支撑轴力以及地表沉降的变化规律，主要研究内容如下：（1）基于深基坑工程周边的环境状况、场地工程地质及水文地质条件、基坑开挖深度，为全面反映基坑在开挖过程的变形性状，提出了变形及内力监测方案，并进行了测点布置。（2）进行了深基坑开挖全过程变形性状监测，建立了深基坑开挖全过程的数值模拟模型，并利用FLAC软件对深基坑开挖全过程的变形性状进行了数值模拟，探讨了深基坑支护墙的水平位移及地表沉降的变化规律。并针对地表沉降最大值通过不同方法进行了验算。研究结果表明：随着内支撑的设置，支护墙水平位移及基坑周围地表沉降明显减小，且随着内支撑设置数量的增加，支护墙水平位移及基坑周围地表沉降趋于某一稳定值，支护墙最大水平位移发生在坑底附近，地表最大沉降出现在约1/2倍基坑开挖深度范围内。（3）基于现有的理论对内支撑轴力及地表沉降进行的理论计算，计算结果表明：内支撑轴力计算结果与实测结果相差较大。因此，为确保基坑施工安全，进行基坑的信息化施工是很有必要的。（4）进行了深基坑开挖全过程内支撑轴力的监测，探讨了轴力的变化规律。监测结果表明：基坑长边中点第一道内支撑轴力及水平位移最大，其余内支撑的轴力均不大，且长边中点各内支撑的轴力均大于其余断面相应位置的内支撑轴力；每个设置内支撑的断面，第一道内支撑对控制基坑变形起关键作用。因此，在进行基坑围护结构设计时，一方面要充分认识基坑变形的空间效应，另一方面要特别重视每个支撑断面第一道支撑的强度与刚度设计，实现基坑围护安全性与经济性的协调统一。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-10
第一章绪论  10-17
  1.1 研究的背景和意义  10
  1.2 国内外研究现状  10-16
    1.2.1 深基坑工程研究现状  10-12
    1.2.2 深基坑工程变形研究现状  12-15
    1.2.3 深基坑变形监测研究现状  15-16
  1.3 研究的内容与方法  16-17
第二章地铁车站深基坑支护体系及变形机理分析  17-27
  2.1 地铁车站深基坑围护结构方式  17-18
  2.2 地铁车站深基坑支撑体系  18-19
    2.2.1 内支撑体系  18-19
    2.2.2 锚杆系统  19
  2.3 地铁车站深基坑的变形规律  19-21
    2.3.1 墙体的水平变形  19-20
    2.3.2 墙体竖向位移  20
    2.3.3 坑底隆起变形  20
    2.3.4 地表沉降  20-21
  2.4 地铁车站深基坑变形机理  21-22
    2.4.1 围护墙位移  21
    2.4.2 坑底土体隆起  21-22
    2.4.3 周围地层位移  22
  2.5 影响地铁车站深基坑变形的相关因素  22-25
  2.6 地铁车站深基坑变形控制措施  25
  2.7 小结  25-27
第三章深基坑变形现场监测方案及数据分析  27-46
  3.1 工程概况  27-32
    3.1.1 工程简介  27-28
    3.1.2 工程地质及水文地质  28-32
  3.2 深基坑围护结构体系  32-33
  3.3 地铁车站深基坑施工监测  33-37
    3.3.1 监测方法及原理  33-35
    3.3.2 监测点布置  35-36
    3.3.3 监测频率及报警值  36-37
  3.4 监测结果分析  37-44
    3.4.1 地下连续墙水平位移分析  37-40
    3.4.2 支撑轴力分析  40-41
    3.4.3 地表沉降分析  41-44
  3.5 小结  44-46
第四章地下连续墙支护结构设计理论及地表沉降计算  46-55
  4.1 地下连续墙的特点  46
  4.2 地下连续墙支护结构设计方法  46-49
    4.2.1 山肩邦男法  46-48
    4.2.2 弹性法  48-49
  4.3 地表沉降的计算  49-52
    4.3.1 地表沉降的形式  49-50
    4.3.2 地表沉降计算  50-52
  4.4 工程实例分析  52-54
    4.4.1 内支撑轴力计算  53
    4.4.2 地表沉降计算  53-54
  4.5 小结  54-55
第五章地铁深基坑变形规律 FLAC 分析  55-68
  5.1 有限差分软件 FLAC3D简介  55
  5.2 计算原理与本构模型  55-56
    5.2.1 计算基本原理  55
    5.2.2 本构模型  55-56
  5.3 深基坑开挖 FALC3D分析理论  56-58
    5.3.1 模型尺寸与边界条件  56-57
    5.3.2 初始应力条件  57
    5.3.3 基坑支护结构模拟  57-58
  5.4 计算模型  58-60
  5.5 数值计算数据分析  60-65
    5.5.1 地下连续墙应力分析  60-62
    5.5.2 竖向位移  62-63
    5.5.3 水平位移  63-64
    5.5.4 地表沉降  64-65
  5.6 模拟数据与监测数据对比分析  65-67
    5.6.1 测斜曲线对比分析  65-66
    5.6.2 地表沉降对比分析  66-67
  5.7 小结  67-68
第六章结论与展望  68-70
  6.1 结论  68
  6.2 展望  68-70
参考文献  70-73
攻读硕士学位期间的科研与论文发表情况  73-74
致谢  74

地铁深基坑围护结构变形监测与数值模拟

内容摘要

全文目录

相似论文