軟土地基超大型基坑變形控制方法研究.pdf

1、軟土地基超大型基坑工程的關(guān)鍵所在是基坑的變形控制，變形控制主要與圍護體系選型和施工方法的選擇有關(guān)，其涉及到許多因素，因此需要通過研究才能獲得合理的設(shè)計和施工參數(shù)。本文以鐵路上海南站南廣場主基坑為背景，通過室內(nèi)土工離心模擬試驗、數(shù)值分析計算方法結(jié)合現(xiàn)場實測資料針對圍護體系和施工方法帶來的相關(guān)工程問題進行系統(tǒng)研究，涉及土坡在施工期的蠕變變形規(guī)律、影響土體蠕變的因素、預(yù)留土臺的大小和作用以及土塊的跳挖方法，主要研究工作、成果和結(jié)論包括：

2、 (1)根據(jù)軟土超大型基坑的變形特點，研究分析了圍護體系和施工方法的選擇及其所帶來的問題，指出了軟土超大型基坑變形控制的關(guān)鍵在于合理的設(shè)計和施工參數(shù)。 (2)通過離心試驗對土坡的蠕變變形進行了模擬分析，在此基礎(chǔ)上，根據(jù)土體的剪切蠕變特性、采用等效應(yīng)力和時間的分維數(shù)描述土體的蠕變方程，結(jié)合現(xiàn)有的上海地區(qū)軟土的蠕變試驗曲線，擬合出蠕變計算參數(shù)；采用時間硬化模型對該基坑放坡和圍護相結(jié)合的施工過程中土坡的蠕變變形、剪應(yīng)力松弛和蠕應(yīng)變變

3、化規(guī)律進行了計算分析，結(jié)果表明采用冪指數(shù)形式的蠕變方程進行軟土放坡開挖基坑土坡長期暴露下的蠕變計算是可行的。此外，對臨近基坑的超載大小和位置、圍護結(jié)構(gòu)背后的防滲墻的寬度和高度、中板支撐與否對土坡蠕變的影響規(guī)律進行了計算分析，為超大型軟土基坑施工參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計提供了依據(jù)。 (3)為有效控制超大型基坑施工過程中的變形，針對比選工法后帶來的預(yù)留土臺寬度、開挖順序等問題進行了離心模擬試驗和數(shù)值計算分析。研究分析了預(yù)留土臺在控制大面積軟土

4、基坑變形中的作用機理，推導了土臺臨界寬度的計算公式以及連續(xù)墻水平變形與土臺寬度之間的關(guān)系；采用有限元模擬方法，通過基坑變形、連續(xù)墻的受力和變形對比，計算分析了中心島土塊、預(yù)留土臺的開挖順序，對于軟土超大型基坑中心島法結(jié)合部分逆作的施工方法具有一定的指導意義。 (4)根據(jù)前述研究結(jié)果，結(jié)合大量工程經(jīng)驗，總結(jié)提出了三種較適合于軟土超大型基坑的設(shè)計施工方案，并從控制開挖對周圍環(huán)境的影響和基坑自身的變形控制兩個方面，分析總結(jié)了軟土地基超