深基坑开挖对临近建筑物的影响(硕士)
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深基坑开挖对临近建筑物的影响(硕士)(论文40000字)
摘要
随着经济的发展以及交通的需求，地铁以其具有的优点逐渐成为主流。地铁的建设离不开基坑的开挖，基坑的开挖更是离不开基坑的支护，地铁的基坑支护涉及到岩土力学与工程各个方面，基坑的开挖可能会导致基坑周围土体变形等危害，对周围的环境造成重大的影响。因此，如何减少修建地铁时基坑的开挖对周边环境的影响是未来研究的重点。基于此，本文在査找资料、阅读文献的基础上，以合肥地铁４号线和6号线的交接车站伊宁路站深基坑工程为背景，分析深基坑开挖对周边建筑物的影响，借助ANSYS软件建立建筑物模型，通过数值模拟软件FLAC3D对深基坑开挖引起的地表沉降特征以及建筑物的变形特征进行分析，并在此基础上分析影响基础沉降的影响因素，提出一些防治上建议。主要研究内容及成果如下：
（１）介绍了基坑工程的研究背景、意义，对现行深基坑的特点、发展历程、存在的问题以及数值分析方法在工程的运用进行分析。
（２）在阅读大量文献的基础上，分析了基坑变形的主要类型、基坑变形的影响因素以及基坑支护结构的土压力计算，并介绍了地铁车站的抗震设计的要求。（３）收集国内某地铁车站的工程及水文地质条件、周围环境条件等概况，确定车站的基坑开挖的方法以及围护结构的类型，介绍基坑与相邻建筑物之间的相对位置关系。
（４）介绍有限差分软件FLAC3D的基本思想和求解流程，在此基础上，运用FLAC3D数值模拟软件对深基坑的围护结构和基坑的分步开挖进行分析计算，分析基坑开挖周边地面沉降的特征。
（５）分析基坑开挖建筑物上部结构及基础变形特征，基坑开挖过程中，与地面沉降相关的因素如地连墙埋深、支护结构强度以及建筑物的强度，对土体的运移的影响程度。在本工程基础上，分析排桩加固和隔断墙加固的两种方案对与基坑开挖后的地面沉降控制作用。
因此，本文的研究具有重要的意义，可为类似地铁车站的基坑工程建筑物防治提供参考。
目录
1.绪论 6
1.1选题背景及意义 6
1.1.1深基坑工程的特点 7
1.1.2基坑工程支护特点 9
1.1.3选题意义 10
1.2国内外研究现状 11
1.2.1基坑工程的发展 11
1.2.2基坑开挖对周边环境的影响研究 14
1.2.3数值模拟方法在基坑工程中运用 18
1.3主要研究内容 20
2. 深基坑开挖引起的变形破坏特征分析 21
2.1深基坑变形破坏特征 21
2.1.1基坑坑外土体变形 21
2.1.2基坑支护结构变形 22
2.1.3坑底土体隆起 24
2.2深基坑变形控制理论[50] 26
2.2.1基坑变形的影响因素[51] 27
2.2.2基坑变形的产生阶段与控制 29
2.2.3基坑工程变形的时空效应[51] 32
2.2.4深基坑支护结构破坏的防治措施 33
2.3基坑开挖建筑物变形破坏特征 34
2.3.1建筑物变形的机理 34
2.3.2建筑物变形破坏的类型 35
2.3.4建筑物变形控制的有效措施 36
2.4本章小结 36
3.基坑工程地质概况 37
3.1工程地质与水文地质概况 37
3.1.1工程地貌单元划分 37
3.1.2地层特征 37
3.1.3不良地质作用与特殊岩土 39
3.1.4水文地质特征 40
3.2车站工程概况 41
3.2.1相邻车站工程概况 41
3.2.3基坑支护及施工方案 42
3.3既有建筑物概况 43
3.3.1建筑物与车站相对位置 43
3.3.2建筑物结构形式 44
3.3.3建筑物沉降观测 45
3.4本章小结 46
4.深基坑开挖的三维数值模拟 47
4.1FLAC3D软件介绍 47
4.1.1 FLAC3D模拟的基本原理 47
4.1.2 FLAC3D的本构模型 48
4.1.3 FLAC3D的优缺点 49
4.2数值模型建立 50
4.2.1计算范围选取 50
4.2.2假定条件 51
4.2.3建模参数选取 51
4.2.4网格划分及边界条件设置 53
4.2.5计算模型 53
4.2.6工况及计算 54
4.3基坑开挖引起的地面沉降特征分析 54
4.3.1基坑开挖引起的竖向位移 54
4.3.2基坑开挖引起的水平位移 57
4.4本章小结 60
5.基坑开挖建筑物稳定性评价 61
5.1基坑开挖引起建筑物变形特征分析 61
5.1.1建筑物上部结构变形 61
5.1.2建筑物地面变形 62
5.1.3建筑物基础变形 64
5.2基坑开挖建筑物的沉降影响因素 67
5.2.1地连墙埋深的影响 67
5.2.2支护结构强度的影响 67
5.2.3建筑物强度的影响 68
5.3深基坑开挖建筑物稳定性防治 69
5.3.1排桩加固对建筑物沉降的影响 69
5.3.2 隔断墙加固对建筑物沉降的影响 70
5.4本章小结 72
6.结论、展望 73
6.1结论 73
6.2展望 73
参考文献 74