基于层次分析法的深基坑支护方案优选与数值模拟

摘要

合理的支护方案总是经过不断优化得到，支护方案优选首先是支护形式的优选，再在选好的形式上进行细部设计，本文主要工作是研究深基坑从设计到现场监测的一系列过程:分析现有常用深基坑支护形式及各自的特点，优选出支护形式;归纳现有基坑支护的计算方法，对相关计算理论的选用进行分析，对选出的支护形式设计出合适的施工参数;根据现场监测数据和数值模拟软件强大的分析处理功能，分析整理支护结构开挖后的受力变形情况，根据理论设计、现场监测、数值模拟三者间相互验证，得出相关结论。 结合北京奥运村某深基坑工程具体场地条件和设计要求从上述几个方面进行研究得出: [1]运用层次分析法思想对可行支护形式进行综合分析，结合模糊数学模型优选出适合本工程的土钉墙与排桩相结合的复合支护形式。 [2]按照基坑支护经典理论设计支护结构的细部参数，通过理正软件对基坑稳定性进行验算，其中主要对比了桩体位移，监测结果与计算结果相符。 [3]现场动态监测数据表明支护桩体最大变形在桩体中部靠上位置，最大变形满足规范和施工要求，有限元软件Midas/GTS分析得出同样结果，有效的指导了施工，为以后类似工程优化设计提供了经验。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 国外研究现状

1．2 国内研究现状

1．3 本文研究内容

第2章 基坑支护方案设计理论

2．1 基坑支护设计步骤

2．2 基坑支护设计原则

2．3 基坑支护设计要求

2．4 常用的支护结构

2．4．1 放坡

2．4．2 土钉墙

2．4．3 锚喷

2．4．4 排桩

2．4．5 深层水泥土搅拌桩

2．5 支护结构计算理论与方法

2．5．1 等值梁法

2．5．2 弹性支点法

2．5．3 文克尔地基上梁的分析

2．5．4 m法分析桩的内力

2．6 支护结构稳定性分析

2．7 支护结构监测方法

2．8 本章小结

第3章 层次分析法初选支护方案

3．1 工程基本情况

3．2 工程地质及水文地质条件

3．2．1 工程地质条件

3．2．2 水文地质条件

3．3 可行支护方案

3．4 层次分析法

3．4．1 构造判断矩阵

3．4．2 一致性检验

3．4．3 针对判断矩阵计算分析

3．4．4 指标层对准则层的相对权值计算

3．5 多目标模糊模型建立

3．6 模糊评判确定方案

3．7 本章小结

第4章 支护方案设计与现场监测

4．1 土钉墙参数设计

4．2 土钉墙计算

4．3 排桩支护结构设计

4．3．1 理正设计软件验算

4．3．2 各工况计算结果与监测结果分析

4．3．3 稳定性验算

4．4 施工参数设计

4．5 本章小结

第5章 数值模拟分析

5．1 Midas／GTS主要分析功能

5．2 Midas／GTS操作流程

5．3 本工程数值模拟

5．3．1 定义材料属性

5．3．2 土的本构模型分析

5．3．3 划分网格和模型建立

5．3．4 定义施工工况

5．3．5 工况分析与结果输出

5．4 本章小结

结论与展望

参考文献

致谢

作者简介

攻读硕士学位期间参加科研情况