深基坑支护结构设计与数值模拟分析——以广州市某深基坑为例

摘要

本文结合广州某实际深基坑工程，对该基坑工程进行了桩锚支护设计并对施工进行动态监控以及数值模拟分析，主要研究内容如下:
　　(1)根据实际情况对基坑的支护结构类型进行合理选取，利用理正深基坑软件对基坑的支护结构在各施工工况条件下的位移、弯矩以及剪力进行计算，并验算其合理性;
　　(2)采用GEO5软件对该基坑各步施工工况过程进行模拟，根据模拟结果分析得到基坑支护结构在各施工工况条件下的位移、内力以及基坑周边地表沉降等指标;
　　(3)通过现场监测得到支护桩的位移、桩顶的水平位移、基坑周边地表沉降以及内力的实际数值，并将其与理正软件计算结果、GEO5软件模拟结果进行对比分析，验证所选支护设计方案的合理性以及建模的准确性;
　　(4)通过改变排桩的间距来研究支护结构的布置对基坑边形的影响，利用GEO5软件模拟不同桩间距情况下基坑的变形程度，进而对基坑支护结构进行优化。
　　通过对广州某深基坑工程进行模拟分析，得出所选取的支护结构类型满足该基坑开挖施工要求，不但对理正支护设计的合理有效性进行了充分验证，同时也可以为工程设计和施工提供参考。结果表明，两者的结合在深基坑支护中具有较强的实际应用价值。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景与意义

1．2 基坑支护国内外研究现状

1．2．1 国内研究现状

1．2．2 国外研究现状

1．3 基坑支护的发展趋势

1．4 研究方法、主要内容与技术路线

1．4．1 研究方法

1．4．2 研究内容

1．4．3 技术路线

1．5 本章小结

第2章 基坑支护结构类型优选及桩锚支护分析理论

2．1 基坑支护常见类型及其适用范围

2．1．1 放坡开挖

2．1．2 深层搅拌桩支护

2．1．3 排桩支护

2．1．4 锚杆支护

2．1．5 土钉墙支护结构

2．1．6 地下连续墙

2．2 基坑支护方案优选理论

2．2．1 基坑支护方案优选步骤

2．2．2 基坑支护类型优选依据及流程

2．3 桩锚支护分析理论

2．3．1 极限平衡法

2．3．2 弹性地基梁法

2．3．3 数值分析法

2．4 本章小结

第3章 广州某深基坑工程支护设计计算

3．1 工程概况

3．2 拟建场地工程地质条件

3．2．1 场区气象条件

3．2．2 场地地质背景及地形地貌

3．2．3 场地地层构成

3．2．4 场地水文地质条件

3．3 基坑支护方案优选

3．4 基坑5-5′剖面桩锚支护结构设计

3．4．1 基坑侧壁土层的物理力学参数

3．4．2 深基坑支护方案设计

3．4．3 支护桩设计

3．4．4 锚索设计

3．5 基坑5-5′剖面支护结构计算

3．6 本章小结

第4章 基坑5-5′剖面支护结构数值模拟

4．1．2 GEO5软件的基本模型

4．1．3 GEO5计算步骤

4．2 基坑数值模型的建立

4．2．1 参数的选取

4．2．2 边界条件

4．2．3 建立模型

4．3 开挖过程模拟

4．3．1 初始应力场分析

4．3．2 基坑土体水平位移模拟结果分析

4．3．3 基坑土体竖直位移模拟结果分析

4．3．4 基坑土体水平方向应力模拟分析

4．3．5 基坑土体竖直方向应力模拟分析

4．4 本章小结

第5章 计算、模拟及监测结果对比分析

5．1 监测概述

5．1．1 基坑监测目的

5．1．2 主要监测项目

5．1．3 预警值和报警值

5．2 理正计算、数值模拟与现场监测对比分析

5．2．1 桩顶水平位移对比分析

5．2．2 桩体水平位移对比分析

5．2．3 各工况桩剪力对比分析

5．2．4 地表沉降的对比分析

5．2．5 坑底隆起量的对比分析

5．3 桩锚支护结构的优化

5．4 本章小结

结论与展望

参考文献

致谢

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