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小直径圆形深基坑的施工监测与分析

作者：朱峰 Publish: 2007-5-11 Hits:-

【中文题名】

小直径圆形深基坑的施工监测与分析

【英文题名】

Monitoring and Analysis of a Deep Circular Excavation in Small Diameter

【学科专业】

土木工程

【论文级别】

硕士论文

【投稿时间】

2007-5-11

【中关键词】

圆形深基坑,小直径,施工监测,三维有限元分析,,

【英关键词】

Deep circular excavation,Small Diameter,Monitoring,3-Dimentional finite element analysis,

【分类导航】

工业技术>建筑科学>建筑施工>各项工程与工种>基础工程>

【论文摘要】

圆形支护结构利用土的拱效应,降低了作用在支护结构上的土压力,同时将外部荷载转化为内部压力,充分发挥了混凝土抗压性能好的特点。因此圆形支护结构越来越多的应用到工程实际当中。本文结合交大海洋深水试验池深井的圆形深基坑工程实例,利用监测数据分析和有限元方法研究了复杂条件下内径5米,开挖达35米的小直径圆形基坑围护结构的受力与变形特性以及对基坑周围土体的影响。结合工程实际制定了一套科学的施工监测方案,及时掌握工程状况和环境变化,项目内容包括墙体的深层水平侧移及墙顶沉降、坑外土体的深层水平侧移及沉降、墙内及顶圈梁内钢筋应力、坑外土压力、孔隙水压力等。对围护墙体变形和连续墙内钢筋受力的分析表明连续墙在施工过程中的变形较小,-16m的钢圈梁有效的限制了墙体的侧移。对坑外土体的变形及坑外土压力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,变化主要由深层承压水降水引起。而墙顶的圈梁主要受压,孔隙水压力保持平稳,受开挖降水影响略有起伏。有限元分析中,土体采用弹塑性的修正剑桥模型,8节点6面体单元,地下连续墙采用4节点板单元,圈梁采用空间梁单元进行模拟。分析结果表明开挖结束后坑底...

【论文题纲】

摘要	5-6
ABSTRACT	6-10
第一章绪论	10-21
1.1 课题的背景和意义	10-11
1.2 圆形深基坑应用与研究现状	11-20
1.2.1 圆形支护结构的特点与优点	11
1.2.2 圆形支护结构性状影响因素	11-12
1.2.3 圆形基坑工程应用与现场测试情况	12-14
1.2.4 圆形基坑土压力的研究进展	14-15
1.2.5 圆形支护的计算方法	15-20
1.3 本文的主要工作	20-21
第二章小直径圆形深基坑现场施工监测	21-44
2.1 工程概况	21-26
2.1.1 背景工程介绍	21-23
2.1.2 工程地质条件	23-25
2.1.3 工程施工特点	25-26
2.2 监测方案的编制依据及原则	26-27
2.2.1 监测方案的编制依据	26
2.2.2 监测方案的编制原则	26-27
2.3 监测方案的制定	27-33
2.3.1 监测内容	27-28
2.3.2 测点布置	28-33
2.4 观测仪器的选取及保护	33-37
2.4.1 观测仪器及方法	33-36
2.4.2 监测设备（测点）保护	36-37
2.5 测试频率及报警值	37-38
2.6 施工与监测进度	38-44
2.6.1 施工进展	38-39
2.6.2 监测进度	39-44
第三章施工监测结果分析	44-61
3.1 围护墙顶沉降	44-45
3.2 深层侧向位移（测斜）	45-47
3.2.1 连续墙的深层侧向位移	45-46
3.2.2 坑外土体的深层侧向位移	46-47
3.3 土压力变化	47-49
3.3.1 土压力随时间发展变化	47-48
3.3.2 土压力实测值与理论计算值的比较	48-49
3.4 连续墙钢筋应力变化	49-53
3.4.1 连续墙内钢筋应力随时间发展变化	49-51
3.4.2 迎土面与开挖面钢筋应力的比较	51-53
3.5 顶圈梁钢筋应力变化	53-57
3.5.1 顶圈梁钢筋应力随时间发展变化	53-55
3.5.2 顶圈梁内外侧钢筋应力的比较	55-57
3.6 孔隙水压力变化	57-58
3.7 坑外土体的深层沉降变化	58-60
3.8 本章小结	60-61
第四章小直径圆形基坑的三维有限元分析	61-82
4.1 土体模型的选择	61-66
4.1.1 修正剑桥模型的状态边界面	61-63
4.1.2 修正剑桥模型的屈服函数	63-65
4.1.3 修正剑桥模型的本构方程	65
4.1.4 修正剑桥模型的参数确定	65-66
4.2 三维有限元模型的建立	66-69
4.2.1 模型与边界条件	66
4.2.2 模型计算参数	66-69
4.2.3 施工工况模拟	69
4.3 有限元分析结果	69-81
4.3.1 初始地应力	69-70
4.3.2 开挖引起的土体应力变化	70-72
4.3.3 坑外土体的变形	72-74
4.3.4 地下连续墙的受力	74-77
4.3.5 地下连续墙的变形	77-81
4.4 本章小结	81-82
第五章结论与展望	82-85
5.1 主要结论	82-83
5.2 研究展望	83-85
参考文献	85-89
致谢	89-90
攻读学位期间发表的学术论文目录	90

【DOI】

LunWen.ID:2.2008.126170



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