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填海造陆地区钢管桩支护深基坑变形特性研究

作　者: 王硕
导　师: 岳祖润
学　校: 石家庄铁道学院
专　业: 岩土工程
关键词: 填海造陆地区深基坑锁口钢管桩围护结构变形特性相邻基坑
分类号: TU433
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

目前,我国沿海地区城市化进程不断加快,沿海城市建设用地日趋紧张；另外一方面我国作为世界主要工业产品出口与能源进口国家,航运规模日益扩大,对港口吞吐量的需求逐步加大。基于以上两方面,需要进行大规模的填海造陆,以满足沿海地区城市建设用地与港口建设需要。随着填海造陆地区的大量涌现,为了满足交通、市政、商业、工业等方面的需求,需要在填海造陆地区进行大规模的基坑开挖。而目前对填海造陆地区深基坑支护结构变形特性研究与填海土卸载路径理论研究尚未在相关文献中查阅到。本文以河北省唐山市曹妃甸地区填海造陆区某深基坑工程为研究对象,研究成果如下：(1)结合规范要求,针对填海造陆地区土层的特点制定了深基坑工程施工监测的监测方案。监测方案中就各监测项目控制指标与监测频率等问题依据规范要求并结合填海地区的工程实际做出了相关可行性分析。(2)依据实测数据研究了填海造陆地区锁口钢管桩围护深基坑工程墙后地表沉降、桩顶位移、桩体位移、支护体系内力、地下水位变化等一系列项目的变化规律,较为全面地给出了填海造陆地区基坑工程开挖过程中各安全控制指标的变化趋势,通过这些规律认识填海造陆地区深基坑工程的特点。(3)通过现场实测数据分析了相邻基坑开挖对基坑变形的影响,分别就开挖深度与相邻距离两方面的因素进行了研究。对比分析了填海造陆地区深基坑工程在有支撑暴露与无支撑暴露时的变形规律。(4)通过计算软件分析了填海地区基坑工程支护结构变形的影响因素与各因素对支护变形的影响程度,对填海地区基坑工程的设计给出合理性建议。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-10
第一章绪论  10-22
  1.1 基坑工程的发展概况及特点  10-14
    1.1.1 基坑工程的发展概况  10-11
    1.1.2 基坑工程的特点  11-13
    1.1.3 影响深基坑工程安全的主要因素  13
    1.1.4 深基坑的研究现状  13-14
  1.2 填海造陆的发展及相关岩土工程问题研究现状  14-17
    1.2.1 国内外填海造陆工程的发展状况  14-15
    1.2.2 填海地区岩土工程问题的研究现状  15-17
  1.3 锁口钢管桩的研究现状  17-20
    1.3.1 钢管桩的特点  17-18
    1.3.2 锁口钢管桩的发展概况  18-19
    1.3.3 锁口钢管桩的国内外研究现状  19-20
  1.4 主要研究内容及意义  20-22
第二章工程概况与监测方案  22-39
  2.1 工程概况  22-27
    2.1.1 工程地质及水文地质情况  22-23
    2.1.2 基坑工程概况  23-27
  2.2 监测方案  27-39
    2.2.1 深基坑工程监测的目的与内容  27-29
    2.2.2 监测方案  29-39
第三章围护结构变形特征实测研究  39-72
  3.1 变形机理  39-44
    3.1.1 墙后地表沉降计算理论  39-42
    3.1.2 围护结构变形机理  42-43
    3.1.3 坑底变形机理  43-44
    3.1.4 支护结构变形的相互关系  44
  3.2 墙后地表沉降  44-50
  3.3 围护桩顶位移  50-55
    3.3.1 竖向位移  50-52
    3.3.2 平面位移  52-55
  3.4 围护桩体水平位移  55-62
    3.4.1 桩体水平位移沿深度的分布规律  55-60
    3.4.2 桩体水平位移随时间的分布规律  60-62
  3.5 墙顶位移与墙体变形的关系  62-64
  3.6 周边基坑开挖对基坑变形的影响  64-66
    3.6.1 相邻基坑开挖影响  64-65
    3.6.2 两开挖基坑距离对围护结构变形的影响  65-66
  3.7 无支撑与有支撑条件下围护结构变形  66-72
    3.7.1 无支撑条件下变形  66-68
    3.7.2 有支撑条件下变形  68-72
第四章支护结构内力及地下水位变化实测研究  72-89
  4.1 钢管横撑力学性能基本理论  72-75
    4.1.1 理论发展  72-73
    4.1.2 欧拉公式确定钢支撑极限承载力  73-74
    4.1.3 规范确定轴压筒壳的屈曲问题  74-75
  4.2 钢管支撑轴力的影响因素  75-76
    4.2.1 温度影响  75
    4.2.2 荷载影响  75-76
    4.2.3 立柱沉降或隆起的影响  76
    4.2.4 其他影响  76
  4.3 支护结构内力实测研究  76-86
    4.3.1 钢管横撑轴力  76-80
    4.3.2 斜撑轴力  80-83
    4.3.3 围檩内力  83-84
    4.3.4 钢管桩内侧内力  84-86
  4.4 地下水位变化实测研究  86-89
第五章填海造陆地区深基坑支护结构计算  89-113
  5.1 多支点排桩支护结构的计算理论  89-96
    5.1.1 连续梁法  89-91
    5.1.2 "m"法  91-96
  5.2 考虑开挖过程的计算理论  96-97
  5.3 计算参数选择  97
  5.4 计算分析  97-104
    5.4.1 理正深基坑采用排桩围护  97-100
    5.4.2 启明星FRWS采用灌注桩围护  100-102
    5.4.3 启明星FRWS采用板桩围护  102-104
  5.5 计算结果与实测结果对比分析  104-105
  5.6 基坑支护结构变形的影响因素分析  105-113
    5.6.1 初次开挖深度的影响  105-107
    5.6.2 第一道支撑刚度的影响  107-109
    5.6.3 围护结构抗弯刚度的影响  109-111
    5.6.4 围护结构入土深度的影响  111-113
第六章结论与展望  113-116
  6.1 结论  113-114
  6.2 进一步研究展望和建议  114-116
参考文献  116-120
致谢  120-121
个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文  121

填海造陆地区钢管桩支护深基坑变形特性研究

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