滲流固結耦合作用分析基坑土壓力及變形計算.pdf

1、國內(nèi)外巖土工作者對基坑工程的研究已取得了許多重要的成果，基坑工程乃至超深超大基坑在設計、施工上也積累了不少寶貴的經(jīng)驗。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，沿海地區(qū)的許多高大建筑只能修建在軟土上，導致地基的地質(zhì)條件變得比較惡劣；在軟土區(qū)另一個顯著的問題就是基坑開挖過程中當開挖面在地下水位以下時會伴隨著降水問題。已有研究證明，土的卸荷可產(chǎn)生負的孔隙水壓力。同時，基坑降水又會使地下水產(chǎn)生滲流，這兩個因素會導致作用在地下連續(xù)墻上的土壓力隨時間產(chǎn)生變化。本課題將研究

2、開挖卸荷產(chǎn)生的孔隙水壓力的消散，以及滲流固結耦合作用等因素造成的土壓力變化，并對固結效應在分析深基坑變形的方法做一定的探討。提出考慮孔隙水壓力固結、滲流等的土壓力計算方法和地面沉降分析的方法。 在基坑開挖過程中，孔隙流體壓力會逐漸降低，將土層內(nèi)有效應力的變化，導致土體產(chǎn)生固結變形。土體的固結又造成土體的滲透性參數(shù)的變化。在系統(tǒng)歸納、總結前人研究成果的基礎上，采用機理分析、算例比較，對經(jīng)典土壓力理論以及對考慮水土相互作用的土壓力進

3、行簡單介紹和總結。在Prandtl理論基礎上推導考慮滲流力的基坑的土壓力的改進模型，并利用MATLAB編制適用的基坑擋土墻土壓力程序，進行土壓力非線性計算理論的研究?？偨Y出一種能反映位移、時間效應的非線性土壓力模型，同時系統(tǒng)開展基坑水土壓力分布模式及大小的機理分析。并在滲流固結耦合理論的基礎上，分析軟土地區(qū)深基坑的變形特性，包括坑底隆起和周圍地層沉降的性狀及其影響因素。分析了工程降水對深基坑土體的預壓加固作用，并開展對固結效應及擋墻變形

4、引起的基坑變形的研究。并進行了基坑工程降水引起的地表沉降公式的推導。 同時用商用數(shù)值軟件ABAQUS建立兩個基坑模型，一個模型是基于總應力法不考慮水的作用，另一個是基于有效應力法考慮基坑降水的流固耦合模型。兩者分析結果進行對比，得出基坑開挖降水過程中滲流固結對基坑水土壓力和周圍地面沉降、基坑底部回彈及地下連續(xù)墻變形的影響規(guī)律，基坑滲流、工程降水引起圍護結構土水壓力的變化及地下水對基坑工程支護結構上主、被動土壓力的影響，并得出在計