軟土深基坑變形分析及有限元模擬研究.pdf

1、深基坑支護(hù)當(dāng)前存在的問題主要有支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算與實(shí)際不相符以及深基坑開挖時(shí)空間效應(yīng)考慮不周全等等。傳統(tǒng)的深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)仍基于極限平衡理論，該理論采用的是一種靜態(tài)設(shè)計(jì)，而實(shí)際上開挖的土體是一種動(dòng)態(tài)平衡的狀態(tài)。此外，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)是按平面應(yīng)變問題處理的，對一些細(xì)長條基坑來說，這種平面應(yīng)變假設(shè)比較符合實(shí)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(xiàn)的基礎(chǔ)上，本文以南京匯達(dá)廣場深基坑為背景，應(yīng)用現(xiàn)場實(shí)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(jìn)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(diǎn)，總結(jié)分析了土壓力隨位移和時(shí)間的變化規(guī)律，初步討論了考慮位移因素和時(shí)間因素的土壓力計(jì)算公式?？紤]基坑工程位移因素和時(shí)間因素的耦合作用，運(yùn)用耦合理論，提出了一種基于時(shí)空效應(yīng)的土壓力計(jì)算方法。同時(shí)以匯達(dá)廣場為算例，驗(yàn)證了該方法的正確性。 其次，根據(jù)現(xiàn)行部分標(biāo)準(zhǔn)，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(hù)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(dá)廣場基坑工程的工程勘測報(bào)告，得出了該基坑的物理模型，即確定土體物理、力學(xué)參數(shù)。通過現(xiàn)場實(shí)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(shí)，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(jìn)行了深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的三維全過程數(shù)值模擬，詳細(xì)分析了整個(gè)基坑在施工全過程中的受

4、力及變形性狀。并將計(jì)算結(jié)果與現(xiàn)場實(shí)測資料進(jìn)行對比分析，計(jì)算結(jié)果與觀測曲線變化趨勢基本相符。 最后，以南京匯達(dá)廣場基坑為原形，采用平面有限元分析方法，通過改變支護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)，研究了支撐截面、土體剛度以及支護(hù)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(hù)剛度對支護(hù)樁的側(cè)向位移影響很大。隨著支撐截面的增大，支護(hù)樁的側(cè)向位移明顯減小，樁的最大位移不是在樁頂處