軟土深基坑變形分析及有限元模擬研究.pdf

1、深基坑支護當前存在的問題主要有支護結(jié)構(gòu)設(shè)計計算與實際不相符以及深基坑開挖時空間效應(yīng)考慮不周全等等。傳統(tǒng)的深基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計仍基于極限平衡理論，該理論采用的是一種靜態(tài)設(shè)計，而實際上開挖的土體是一種動態(tài)平衡的狀態(tài)。此外，傳統(tǒng)的設(shè)計是按平面應(yīng)變問題處理的，對一些細長條基坑來說，這種平面應(yīng)變假設(shè)比較符合實際，而對近似方形或長方形深基坑則差別比較大。 在查閱、整理國內(nèi)外相關(guān)文獻的基礎(chǔ)上，本文以南京匯達廣場深基坑為背景，應(yīng)用現(xiàn)場實測、理論分

2、析和數(shù)值模擬的綜合方法，對軟土深基坑的變形情況進行了較系統(tǒng)的研究，主要研究內(nèi)容如下： 首先，本文針對土體自身特性及深基坑開挖工程的特點，總結(jié)分析了土壓力隨位移和時間的變化規(guī)律，初步討論了考慮位移因素和時間因素的土壓力計算公式?？紤]基坑工程位移因素和時間因素的耦合作用，運用耦合理論，提出了一種基于時空效應(yīng)的土壓力計算方法。同時以匯達廣場為算例，驗證了該方法的正確性。 其次，根據(jù)現(xiàn)行部分標準，針對關(guān)于粉土水土分算、合算規(guī)范上

3、存在的矛盾問題，以《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》為基礎(chǔ)，探討了粉土水土分算、合算的問題，給出了水土分算及合算的適用條件。 第三，根據(jù)匯達廣場基坑工程的工程勘測報告，得出了該基坑的物理模型，即確定土體物理、力學參數(shù)。通過現(xiàn)場實測資料，分析該基坑開挖過程中對周圍環(huán)境以及基坑自身變形性狀的影響。同時，應(yīng)用ANSYS軟件，選取1/4模型，建立了該基坑有限元分析模型。進行了深基坑支護結(jié)構(gòu)的三維全過程數(shù)值模擬，詳細分析了整個基坑在施工全過程中的受

4、力及變形性狀。并將計算結(jié)果與現(xiàn)場實測資料進行對比分析，計算結(jié)果與觀測曲線變化趨勢基本相符。 最后，以南京匯達廣場基坑為原形，采用平面有限元分析方法，通過改變支護結(jié)構(gòu)參數(shù)，研究了支撐截面、土體剛度以及支護樁剛度對基坑變形的影響，得出了相應(yīng)結(jié)論。此外，給出了控制軟土深基坑變形的措施。 研究結(jié)果表明：支撐截面、土體剛度以及支護剛度對支護樁的側(cè)向位移影響很大。隨著支撐截面的增大，支護樁的側(cè)向位移明顯減小，樁的最大位移不是在樁頂處