深基坑邊降水邊開挖的變形特性研究.pdf

1、在地下水位較高的地區(qū)進(jìn)行深基坑施工時(shí),必須在開挖之前進(jìn)行降水,控制地下水位便于施工并保證基坑的穩(wěn)定性。深基坑的降水、開挖、支護(hù),改變了土體中原有的滲流場和應(yīng)力場,兩者共同作用,影響基坑的變形與受力情況。實(shí)踐表明,基坑降水對基坑變形有較大影響,但目前的深基坑研究中大都只單獨(dú)分析基坑降水的滲流問題或基坑開挖的變形問題,不能真實(shí)的反應(yīng)深基坑的變形特性。對深基坑邊降水邊開挖的全過程進(jìn)行分析,并對土體和圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形特性進(jìn)行分析具有現(xiàn)實(shí)意義。基于

2、Biot固結(jié)理論并應(yīng)用有限元軟件,提出了考慮流固耦合的基坑計(jì)算方法。運(yùn)用基坑降水開挖的基本算例分別介紹了流固耦合的穩(wěn)態(tài)分析和瞬態(tài)分析兩種方法。通過瞬態(tài)分析法的參數(shù)研究發(fā)現(xiàn):水位降深隨井點(diǎn)數(shù)和流量荷載的增加呈線性增長,隨著土層滲透系數(shù)的增大而減小;土層滲透系數(shù)越大,達(dá)到降水要求所需的流量荷載也越大,滲透系數(shù)越小,地下水滲流越早穩(wěn)定,水位降深達(dá)到降深要求所需的時(shí)間越短。將穩(wěn)態(tài)分析的流固耦合有限元模型應(yīng)用于上海世博500kV地下變電站基坑計(jì)算

3、中。通過對深基坑變形特性研究發(fā)現(xiàn),降水期間土體均產(chǎn)生向下的沉降,開挖期間坑內(nèi)土體向上回彈,坑外土體向下沉降。該工程采用坑內(nèi)降水的方法,基坑降水開挖引起的坑外土體變形較小。通過計(jì)算值與實(shí)測值的對比驗(yàn)證了穩(wěn)態(tài)分析方法在此類降水情況較簡單的基坑工程計(jì)算中的合理性和正確性。將瞬態(tài)分析的流固耦合有限元模型應(yīng)用于上海虹橋樞紐多級梯次基坑計(jì)算中,參照設(shè)計(jì)方案,對降水、開挖、支護(hù)等一系列工況進(jìn)行模擬。該工程采用多級梯次圍護(hù)和降水方案,坑內(nèi)外降水相結(jié)合,