圆形沉井下沉过程的施工力学研究

【摘要】：沉井作为一种基础工程,应用非常广泛,它的施工研究方法主要包括物理模拟法、经验公式法、数值解析法和数值模拟法。在施工控制方面,沉井施工中最重要的是防止突沉,控制超沉以及减少对地层的扰动。但是这些重要施工技术问题的解决尚缺乏成熟的理论指导,也没有可靠的数值模拟方法可供工程应用。为此,本文对沉井下沉施工过程进行数值模拟,建立了沉井下沉时的力学模型,分析影响大型沉井施工过程非均匀下沉因素的灵敏度,以此建立合理的施工力学模型。本文主要进行了以下几方面的研究工作： (1)对沉井施工方法概括,综述沉井施工过程国内外研究概况,存在的问题以及需要解决的问题,介绍论文的研究背景以及内容,本文研究的意义,创新点。 (2)对于刃脚结构的不同类型,研究圆形沉井锅底开挖深度、刃脚下土体预留厚度下土体极限承载力的关系,建立刃脚下土体极限承载力的影响因素的具体关系。 (3)根据规范计算出侧壁阻力的大小,以下沉系数为出发点,建立沉井基础施工过程力学模型,得到下沉量与开挖量的控制方程。根据一计算算例对沉井下沉过程尽进行模拟,得到开挖量与下沉量的关系,并对相关参数进行灵敏度分析。 (4)大型沉井下沉过程倾斜问题是不可避免的。建立沉井倾斜的力学分析模型,考虑沉井结构的整体刚度,计算水平纠偏力的大小。通过计算算例证明了该力学模型的正确性,能够对沉井进行纠偏。