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可重复利用工作井支护技术研究

孙景军  
【摘要】:基坑土压力的研究成果多基于平面应变分析,由于平面形状和空间轴对称的结构形状差异,导致其受力状态产生差异。目前关于圆形基坑土压力计算的文献较少。研究者多采用滑移线法或极限平衡方法研究圆形基坑支护结构的土压力。圆形支护结构利用土体的拱效应,降低了作用在支护结构上的土压力,同时将外部载荷转化为结构内部压力,充分发挥了圆形支护结构抗压性能好的特点。因此圆形支护结构越来越多的应用到工程实际当中。本文结合北京隆科兴非开挖工程有限公司小型基坑(工作井)标准化支护关键技术研究项目,利用理论分析、数值模拟和监测数据分析研究了复杂地层条件下内径5m,开挖深度5m左右的小直径圆形基坑(工作井)围护结构的受力与变形特性以及对基坑周围土体的影响。 按照施工要求,小型基坑(工作井)支护应达到施工便捷、成本幅降(可重复回收利用)的效果,这就需要研究支护结构的强度、刚度和基坑稳定性,包括理论研究、数值分析、现场测试等。对小型基坑土压力、结构变形和周边土体位移的分析表明小直径圆形基坑施工引起的环境变形较小,坑外土压力基本稳定,支护结构安全可靠。 本文通过对现有工作井支护方式的分析,探讨不同土体情况下圆形小基坑土压力和应力分布规律。在广泛调研国内外小型基坑支护及其相关技术资料的基础上,通过对各种支护技术进行比较分析,通过理论研究、数值分析和现场测试,介绍了该小直径圆形基坑的支护方案,主要对结构抵抗变形能力、开挖过程的模拟和开挖阶段的结构内力进行了分析研究,提出了基坑支护的优化方案,结合对其他类似工程资料的对比研究,得出的相关结论,本文的研究成果可以为类似的小型基坑工程施工提供参考。


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