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软土地区深基坑内撑式排桩支护的变形规律现场监测与数值模拟分析

章洁  
【摘要】:在软土地区基坑支护中,内撑式排桩支护体系由于具有较高的可靠性、不侵越红线、地层适应性强、便于与逆作法施工相结合等优点而得到广泛应用。然而,排桩支护体系的整体受力性状和基坑变形机理仍不十分清楚,有待进一步深入研究。因此,研究基坑开挖过程中基坑及周围土体的变形规律及其影响因素,分析基坑周围土体的变形情况,从而预测基坑开挖对周边建筑物、地下管线和道路等的影响程度,进一步探讨基坑的相关设计参数,对指导软土地区深基坑设计与施工具有重要的理论与现实意义。 在前人研究工作的基础上,本文采用现场实测和数值模拟相结合的方法对软土地区深基坑内撑式排桩支护的变形规律进行分析,其主要研究内容如下: (1)简要介绍了基坑开挖引起围护墙体变形和墙后地表沉降的国内外研究现状和成果。 (2)简述了基坑工程的作用、特点以及基坑围护结构选型、基坑变形机理和变形估算方法,并介绍有限元模拟基坑开挖过程的基本原理和步骤以及数值计算中常用土体本构模型。 (3)对杭州地区某深基坑内撑式排桩支护体系的基坑水平位移、坑外土体地表沉降、坑外地下水位、支撑轴力等实测数据进行整理分析,研究其变化规律。 (4)对软土地区深基坑内撑式排桩支护体系的变形规律进行三维有限元数值模拟,分析排桩变形和地表沉降随开挖工况的变化情况。同时采用数值模拟方法对围护桩插入比、围护桩和内支撑刚度、基坑周边超载、坑内被动区土体加固情况等因素对基坑变形的影响及规律进行分析,通过轮流变换参数来研究这些因素对软土地区内撑式排桩支护深基坑变形的影响。


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