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深基坑开挖变形及稳定性数值模拟研究-以槐底村深基坑工程为例

作　者: 谢方媛
导　师: 杜振川
学　校: 河北工程大学
专　业: 地质工程
关键词: 深基坑支护理正 FLAC3D 数值模拟对比分析
分类号: TU473.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

本文在对国内外深基坑支护工程已有研究成果进行分析总结的基础上，以石家庄槐底村深基坑工程为例，按照研究方法和技术路线的流程展开，首先应用理正深基坑软件对基坑进行支护设计，在此基础上对基坑进行开挖支护施工和监测。然后在理正深基坑软件设计的基础上，应用FLAC3D软件建立三维数值模型，对基坑开挖进行数值模拟计算。最后将设计值、模拟值和监测值进行对比，得到以下主要研究成果：(1)在对该场地工程概况和工程地质条件进行分析研究的基础上，利用理正深基坑6.0软件对该深基坑Ⅰ区进行支护结构设计，得到了支护结构的内力和位移、基坑的沉降、土压力分布规律、桩和锚索的配筋等。根据设计计算的结果，进行基坑开挖和支护，按照规范的要求布置水平位移和沉降的监测点，并对锚索轴力进行监测。深基坑的水平位移和沉降的监测值以及锚索轴力的监测值与设计值都能够满足深基坑的变形要求，说明支护结构的设计是合理可行的。(2)以石家庄槐底村深基坑支护工程为例，采用FLAC3D建立三维模型并对该深基坑的开挖支护过程进行模拟分析，得到该深基坑水平位移、沉降、竖向应力以及支护结构内力的分布和变化规律。(3)将FLAC3D模拟、理正深基坑软件设计以及现场检测得到的土体水平位移、沉降和支护结构内力作对比，三者对比结果基本一致，证明该基坑工程实例方案的设计的合理性，数值模拟分析的正确性。FLAC3D数值模拟软件能够在理正深基坑软件设计的基础上较好地对分步开挖支护深基坑工程进行仿真模拟，能够反映桩锚支护的基坑在开挖过程中的应力和变形特征，这也为深基坑支护技术的设计和施工提供指导，并对深入了解桩锚支护作用的机理有较大意义，可实现对基坑工程进行预先评估，以降低施工中发生事故的风险。对类似深基坑研究也具有参考价值。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章绪论  10-18
  1.1 选题目的及意义  10-11
  1.2 深基坑支护国内外研究现状  11-15
    1.2.1 国内研究现状  11-14
    1.2.2 国外研究现状  14-15
  1.3 研究内容  15-16
  1.4 研究方法与技术路线  16-17
    1.4.1 研究方法  16
    1.4.2 技术路线  16-17
  1.5 本章小结  17-18
第2章深基坑开挖和支护方法  18-24
  2.1 深基坑侧壁的安全等级分类  18
  2.2 深基坑开挖和支护类型  18-19
  2.3 各个基坑支护类型的特点  19-23
  2.4 本章小结  23-24
第3章槐底村深基坑支护设计与施工监测  24-45
  3.1 工程概况  24-25
  3.2 工程地质条件  25-27
    3.2.1 地层岩性  25-27
    3.2.2 地下水及地震液化  27
    3.2.3 腐蚀性评价  27
  3.3 槐底村深基坑支护方案设计  27-41
    3.3.1 参数选取  28-29
    3.3.2 深基坑支护设计计算  29-36
    3.3.3 深基坑支护方案及施工图  36-41
  3.4 深基坑变形监测  41-44
    3.4.1 深基坑变形监测的技术要求  41-42
    3.4.2 深基坑监测点的布置  42-43
    3.4.3 深基坑监测结果  43-44
  3.5 本章小结  44-45
第4章槐底村深基坑开挖及支护数值模拟  45-65
  4.1 FLAC3D 简介  45-50
    4.1.1 FLAC3D 概述  45
    4.1.2 FLAC3D 的特点  45-49
    4.1.3 FLAC3D 求解的步骤  49-50
  4.2 深基坑模型建立及参数选取  50-53
    4.2.1 假设条件  50-51
    4.2.2 深基坑模型建立  51
    4.2.3 材料模型模型及参数  51-53
  4.3 深基坑开挖数值模拟  53-56
  4.4 深基坑开挖支护过程模拟分析  56-64
    4.4.1 开挖前初始应力状态的模拟  56
    4.4.2 支护桩施工过程的模拟  56
    4.4.3 开挖支护过程的模拟分析  56-64
  4.5 本章小结  64-65
第5章模拟值、设计值与监测值对比分析  65-70
  5.1 水平位移对比  65-66
  5.2 沉降对比  66-67
  5.3 支护结构应力对比  67-69
    5.3.1 支护桩剪力对比  67-68
    5.3.2 锚索轴力对比  68-69
  5.4 本章小结  69-70
结论  70-71
致谢  71-72
参考文献  72-76
作者简介  76
攻读硕士学位期间发表的论文和科研成果  76-77

深基坑开挖变形及稳定性数值模拟研究-以槐底村深基坑工程为例

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