南京地區(qū)基坑工程的環(huán)境效應(yīng)分析初步研究.pdf

1、隨著高層建筑和地下工程的大量涌現(xiàn),基坑工程越來(lái)越多,基坑工程的環(huán)境效應(yīng)問(wèn)題已成為巖土工程的熱點(diǎn)問(wèn)題之一.該文在總結(jié)基坑工程研究成果的基礎(chǔ)上,結(jié)合南京地區(qū)的地質(zhì)情況,對(duì)基坑工程的環(huán)境效應(yīng)問(wèn)題以及基坑的土壓力計(jì)算方法進(jìn)行了探討.主要內(nèi)容如下:(1)研究了南京地區(qū)工程地質(zhì)條件特點(diǎn)以及基坑工程的現(xiàn)狀,分析了南京地區(qū)各種類(lèi)型基坑的變形模式以及環(huán)境效應(yīng)的特點(diǎn),并提出處理環(huán)境效應(yīng)的對(duì)策.(2)研究深基坑開(kāi)挖引起周?chē)貙游灰茍?chǎng)移動(dòng)機(jī)理、影響因素和計(jì)算方

2、法,建立基坑開(kāi)挖的有限元模型,編制了分析基坑開(kāi)挖位移場(chǎng)性狀的二維有限元程序,土體可以采用線彈性本構(gòu)模型和彈塑性的D-P本構(gòu)模型,在土與結(jié)構(gòu)接觸面上采用Goodman單元,在開(kāi)挖方式上模擬基坑的分步和分塊開(kāi)挖.利用編制的有限元程序分析基坑在分部開(kāi)挖過(guò)程中周?chē)h(huán)境位移場(chǎng)的變化情況和規(guī)律,討論了基坑本身的幾何與物理力學(xué)指標(biāo)及開(kāi)挖方式等因素對(duì)位移場(chǎng)的影響,這些因素包括:支撐剛度、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的剛度、基坑的深度、基坑的寬度、下臥層土體的彈性模量等,優(yōu)

3、化基坑設(shè)計(jì)方案,提出有益的建議.(3)為了模擬基坑開(kāi)挖過(guò)程的實(shí)際應(yīng)力路徑的情況,研究土體在豎向卸載狀態(tài)下的強(qiáng)度變化規(guī)律的問(wèn)題,進(jìn)行卸載應(yīng)力路徑室內(nèi)試驗(yàn)并與常規(guī)直剪試驗(yàn)結(jié)果作比較.利用直剪試驗(yàn),在相同的固結(jié)壓力下卸載,并在不同的卸載壓力下剪切,結(jié)果是卸載狀態(tài)下的τ-σ關(guān)系不再是線性關(guān)系.同時(shí)還對(duì)卸載后滯留不同時(shí)間進(jìn)行了快剪試驗(yàn),用來(lái)模擬基坑開(kāi)挖后強(qiáng)度與暴露時(shí)間的關(guān)系,研究應(yīng)力松弛對(duì)土體強(qiáng)度的影響.(4)對(duì)作用在基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)上的土壓力的計(jì)算

4、方法做一些探討和改進(jìn),在考慮土與結(jié)構(gòu)的相互作用的基礎(chǔ)上,利用Sigmoid函數(shù)來(lái)描述作用于擋墻上土壓力與墻體位移的相互關(guān)系,提出考慮位移效應(yīng)的土壓力計(jì)算公式,把該方法應(yīng)用到改進(jìn)的彈性地基梁法中,用來(lái)計(jì)算非極限狀態(tài)下的土壓力.(5)結(jié)合地鐵南京站基坑支護(hù)工程現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)工作,采用改進(jìn)的考慮位移效應(yīng)土壓力的計(jì)算方法,對(duì)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了變形和土壓力計(jì)算,并與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較.根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)周?chē)h(huán)境問(wèn)題作了評(píng)價(jià)與分析,優(yōu)化支撐施工方案,實(shí)現(xiàn)信