基于深基坑开挖引起变形的数值模拟

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1、华中科技大学硕士学位论文深基坑开挖引起变形的数值模拟姓名：曹艳霞申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：龚文惠20080529摘要深基坑工程是指与深基坑有直接关系的工程活动，主要包括土方开挖工程、基坑支护工程、降水防渗工程、环境保护工程。在现代都市建设中，随着人口的剧增，土地资源日趋紧张，开发城市三维空间的要求日益强烈，深基坑工程已成为城市岩土工程的主要内容。本文结合汉口中心嘉园深基坑课题，采用数值模拟的手段，借助于FLAC软件，对基坑开挖引起周边土体变形问题进行了研究。讨论了基坑开挖的变形机理变形规律，探讨了引起地表沉降的各种因素和减小沉降的措施；针对

2、不同倾角、不同间距和不同支护力的锚杆支护方案，建立了分析计算模型，得出了不同方案下基坑及周围土体的位移云图和锚杆参数对位移的影响曲线，从而分析了锚杆支护对抑制基坑周围地表变形的作用，对优化锚杆的设计参数提出了建议；针对基坑开挖提出多种在深度上分步开挖方案，对分步开挖时基坑的稳定性及周围土体的变形进行动态模拟，并与一次性开挖的结果进行了分析和比较，表明分步开挖可以有效的减少坑壁土体的变形，建议工程施工时，采取分步开挖、分级支护的方式；对基坑周围无地表堆载和有地表堆载两种情况下的基坑及周围地表变形进行了模拟分析和比较，得到了周围地表的沉降曲线，得出了最大沉降量

3、出现的位置和基坑开挖变形的影响范围，表明基坑周围的地表堆载使基坑开挖变形尤其是基坑周边地表沉降量有很大的增加，因此在施工过程中应注意减少不必要的基坑周围地面堆载。本文的研究成果可以为汉口中心嘉园深基坑工程的设计和施工提供理论参考，也可为类似的工程提供一定的借鉴。关键词：深基坑锚杆支护开挖变形地表沉降基坑稳定性有限差分法IAbstractDeepfoundationengineeringreferstothosedirectlyassociatedengineeringactivities,mainlyincludingearthworkandbackfil

4、l,supporting,precipitatingandanti-seepage,andenvironmentalprotection.Inthemodernurbanconstruction,withtheincreasingofthepopulation,thelandresourcesbecomeincreasinglytension.Therequirementsofdevelopingtheurbanthree-dimensionalspacebecomeincreasinglystrong,anddeepfoundationengineeri

5、nghasalreadybecomethemaincontentsofurbangeotechnicalengineering.CombinedwiththedeepfoundationsubjectofHankouCentralPark,thesurroundingsoildeformationcausedbyfoundationexcavationwasresearchedinthispaperbyusingthemethodsofnumericalsimulationbymeansofsoftwareFLAC.Thedeformationmechan

6、ismandregularityoffoundationexcavationwasdiscussed.Variousfactorscausinggroundsettlementandthemeasurestoreducethemwerestudied.Fordifferentdipangles,distance,andschemesofboltsupportwithdifferentsupportingforce,analysismodelisestablished.Cloudpicturesdescrbingdisplacementofexcavatio

7、nanditssurroundingsoil,andinfluencecurvesfordisplacementinfluencedbyboltparameterswereobtainedundervariousschemes.Thentheeffectthatboltsupportforinhibitingsurroundinggroundsettlementofexcavationwasanalyzed,andsuggestionwasproposedforoptimizingdesignparametersofbolt.Inrespectoffoun

8、dationexcavation,thispaperpropose