土巖組合地區(qū)深基坑開挖地表沉降變形研究——以樁-內(nèi)支撐式的深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)為例.pdf

1、隨著城市建設(shè)發(fā)展,在密集建筑群與管線縱橫交錯的復(fù)雜環(huán)境中進(jìn)行地鐵、人防、高層建筑地下室等地下工程施工的情形越來越普遍。而深基坑開挖施工必然會對已有鄰近基坑建筑物與市政管線等設(shè)施產(chǎn)生不良影響,深基坑開挖引起的周圍地表沉降問題受到越來越多的關(guān)注。
　　 目前,國內(nèi)外對深基坑開挖地表沉降的研究多注重軟土地區(qū),土巖組合地區(qū)(上覆土層,下為巖層)深基坑開挖地表沉降的研究還較少,深基坑開挖地表沉降的計算模式和計算方法多數(shù)基于軟土地區(qū)的經(jīng)驗基

2、礎(chǔ)之上。由于不同地區(qū)的土層條件存在差異,如果直接將已有公式直接應(yīng)用于土巖組合地區(qū),結(jié)果可能會產(chǎn)生較大偏差。
　　 論文首先對巖土工程有限元分析軟件PLAXIS2D在基坑開挖計算中的適用性進(jìn)行了分析;其次,在總結(jié)前人研究成果的基礎(chǔ)上,對目前地表沉降的計算公式進(jìn)行了分析和改進(jìn);然后,以青島地區(qū)土巖組合地層為例,選取樁一內(nèi)支撐支護(hù)結(jié)構(gòu)型式下的深基坑工程實例,通過PLAXIS2D有限元軟件計算分析了不同因素對基坑開挖變形的影響;最后,在

3、前述研究的基礎(chǔ)上,建立了土巖組合地區(qū)深基坑開挖地表沉降計算公式,并對其適用性進(jìn)行了驗證。主要研究結(jié)論如下:
　　 (1)基坑開挖工程實例的有限元計算結(jié)果與實測結(jié)果對比分析表明,選取合適的土體本構(gòu)模型并采取適當(dāng)?shù)姆绞娇紤]基坑開挖施工時,PLAXIS2D有限元軟件在深基坑開挖模擬中具有較好的適用性。
　　 (2)利用基坑工程實踐中總結(jié)出來的相對較為穩(wěn)定的經(jīng)驗關(guān)系式,對目前軟土地區(qū)深基坑開挖地表沉降計算的兩種較為有效的方法,即

4、將地表沉降曲線分別視為正態(tài)分布模式和偏態(tài)分布模式的計算方法,進(jìn)行了改進(jìn)。工程實例結(jié)果表明,改進(jìn)后的估算方法更加簡便實用。進(jìn)一步分析可知,將地表沉降曲線視為偏態(tài)分布模式的計算結(jié)果整體上更接近于工程實測地表沉降。
　　 (3)不同影響因素下土巖組合地區(qū)深基坑開挖計算結(jié)果表明,支護(hù)樁水平位移最大值位置距樁頂約(0.5～0.7)H(H為基坑開挖深度);地表沉降最大值位置比較穩(wěn)定,距基坑邊約為0.40H;支護(hù)樁水平位移最大值和地表沉降最大