軟土地區(qū)支護墻平面及空間變形特性與開挖環(huán)境效應(yīng)分析.pdf

1、隨著城市化進程的加快以及對城市空間利用要求的不斷提高，目前的基坑工程也呈現(xiàn)出一些新的問題，基坑工程呈現(xiàn)出開挖規(guī)模大、挖深大以及基坑周圍環(huán)境復(fù)雜的特點。為了更好的控制周圍既有設(shè)施的安全，對地下開挖工程的圍護結(jié)構(gòu)變形的要求也越來越高。同時，對基坑開挖引起的周圍設(shè)施的變形預(yù)測以及保護措施的研究也具有重要的現(xiàn)實意義。本文結(jié)合杭州地區(qū)的現(xiàn)場試驗、數(shù)值模擬以及理論分析對基坑工程的變形特性以及基坑開挖對周圍既有設(shè)施的變形影響進行了分析。
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2、研究主要內(nèi)容包括：⑴對軟土地區(qū)常見的三種基坑圍護結(jié)構(gòu):排樁加止水帷幕結(jié)合內(nèi)支撐圍護結(jié)構(gòu)、SWM工法樁結(jié)合內(nèi)支撐圍護結(jié)構(gòu)、地下連續(xù)墻結(jié)合內(nèi)支撐圍護結(jié)構(gòu)的側(cè)向位移、樁（墻）后地表沉降、深層土體沉降等變形特性進行了對比分析，分析表明不同類型圍護結(jié)構(gòu)的側(cè)向變形以及土體沉降變化趨勢較為接近，而圍護結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)剛度對圍護結(jié)構(gòu)及周圍土體的變形值影響較大。⑵嵌巖連續(xù)墻由于端部處于強度較高的巖層中，其圍護性狀不同于連續(xù)墻端部處于土層時的圍護性狀。通過對嵌巖

3、連續(xù)墻和非嵌巖連續(xù)墻的側(cè)向位移、豎向位移、支撐軸力等監(jiān)測資料的分析對比發(fā)現(xiàn)，嵌巖部分連續(xù)墻的最大側(cè)向位移小于非嵌巖部分連續(xù)墻的最大側(cè)向位移。隨著連續(xù)墻系統(tǒng)剛度的提高，墻身側(cè)向位移呈減小的趨勢，嵌巖部分連續(xù)墻最大側(cè)向位移的減小幅度小于非嵌巖部分側(cè)向位移的減小幅度。非嵌巖連續(xù)墻在第一道混凝土支撐和第四道鋼支撐上的支撐軸力要遠大于嵌巖連續(xù)墻，且支撐軸力總和比非嵌巖連續(xù)墻大44.9％。⑶結(jié)合一雙排微型樁的現(xiàn)場試驗，分析了雙排微型樁圍護結(jié)構(gòu)控制變

4、形的作用機理。后排樁所受主動土壓力、基坑底部所受被動區(qū)土壓力和樁身位移有關(guān)，被動區(qū)的實測土壓力和彈性地基梁法計算值比較接近。⑷具有內(nèi)支撐圍護結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)在基坑邊角處具有更大的系統(tǒng)剛度，使得基坑邊角附近處土體的位移小于距離邊角較遠處土體的位移，即基坑的變形問題表現(xiàn)出三維特性。通過對不同類型圍護結(jié)構(gòu)現(xiàn)場監(jiān)測資料的分析發(fā)現(xiàn)，不同類型圍護結(jié)構(gòu)變形及周圍土體沉降的三維效應(yīng)有所不同，土體沉降和側(cè)向位移的三維效應(yīng)有一定的相關(guān)性。⑸根據(jù)圍護結(jié)構(gòu)周圍土體變

5、形的特點，給出了建筑沉降的計算方法并結(jié)合實測結(jié)果進行了對比驗證。同時，根據(jù)實測資料，分別分析了基坑開挖引起的建筑沉降、管道沉降的變形特點，并給出了管道、建筑沉降與地表沉降的關(guān)系。⑹通過數(shù)值模擬分析提出了周圍受荷樁基存在時的土體側(cè)向位移及土體沉降規(guī)律的簡化計算方法。同時對樁間距及承臺間距等參數(shù)對土體沉降及側(cè)向位移的影響進行了分析，分析結(jié)果表明，受荷樁的存在導(dǎo)致樁周的土體側(cè)向位移變大，增加系數(shù)為1.0-1.3倍;土體沉降會有一定程度的減小，