施工降水对红粘土深基坑变形稳定的影响研究

摘要

基坑降水是基坑施工时的一个难点，调查统计表明大多数基坑事故的发生都跟地下水的处理不当有关；红粘土渗透性小，但是地下水位较高时，渗流作用也很显著，也应该引起足够的重视；目前考虑施工降水对红粘土深基坑变形稳定影响的研究还很少；因此研究地下水渗流对红粘土基坑变形和周围环境的影响，具有非常重要的意义。本文在已有研究成果的基础上，充分考虑深基坑施工的特点，建立有限元模型对基坑开挖和降水进行模拟，主要工作如下：
　　（1）本文阐述了红粘土的基本性质、基坑降水及渗流的基本理论、基坑变形及稳定的分析方法；
　　（2）以一个简单的基坑边坡为例，比较了极限平衡法和有限元强度折减法计算基坑整体稳定安全系数的差异;分析了 c、φ的对取值基坑边坡稳定性的影响。通过对比分析，得出内摩擦角φ对基坑边坡稳定性的影响大于黏聚力c；
　　（3）结合某基坑工程具体实例，通过有限元分析软件，在考虑渗流和不考虑渗流的工况下对该基坑施工过程进行了数值模拟研究，分析其支护结构位移、坑外地表沉降、坑内隆起值的变化规律；
　　（4）考虑渗流的工况下分析施工过程中土体含水量的变化、不同的嵌固深度、不同的锚固力及不同支护形式等影响因素对基坑变形的影响规律。探讨控制基坑变形与稳定的措施与方法，为基坑工程的设计和施工提供参考；
　　（5）在考虑渗流时，选取影响基坑变形的5个因素进行敏感性分析，得出影响基坑围护结构水平位移的这5个因素的取值敏感性。

目录

封面

声明

目录

中文摘要

英文摘要

第一章 绪论

1.1选题背景

1.2研究的目的及意义

1.3国内外研究现状

1.4红粘土的基本性质

1.5本文的主要研究内容

第二章 基坑降水及渗流的基本理论

2.1基坑降水的作用

2.2基坑工程控制地下水的方法

2.3基坑排水的设计

2.4渗流基本理论

2.5地下水渗流的基本方程

2.6定解条件

2.7边界条件

2.8渗流的研究方法

第三章基坑的变形稳定分析方法

3.1基坑变形的特点

3.2基坑稳定性分析

3.3红粘土基坑边坡稳定算例分析

3.4本章小结

第四章 有限元建模及分析

4.1有限单元法简介

4.2土体的本构模型

4.3工程简介

4.4计算模型的确定

4.5计算结果分析

4.6本章小结

第五章 基坑变形的影响因素分析

5.1降水引起土体含水量变化对基坑变形影响分析

5.2围护桩嵌固深度对基坑变形的影响研究

5.3锚索预应力对基坑变形的影响研究

5.4不同支护形式对基坑变形的影响研究

5.5考虑渗流时影响基坑变形因素的敏感性分析

5.6本章小结

第六章 结论与展望

6.1结论

6.2展望

致谢

参考文献

攻读硕士期间发表的论文