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)進行深基坑施工時,必須在開挖之前進行降水,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,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行分析,并對土體和圍護結(jié)構(gòu)的變形特性進行分析具有現(xiàn)實意義。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算方法。運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,水位降深達到降深要求所需的時間越短。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。通過計算值與實測值的對比驗證了穩(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算中,參照設(shè)計方案,對降水、開挖、支護等一系列工況進行模擬。該工程采用多級梯次圍護和降水方案,坑內(nèi)外降水相結(jié)合,