大面积深基坑施工扰动位移特点及其合理开挖方式研究

摘要

随着城市建设的不断发展，土地资源的日益紧张，各类超高层建筑不断拔地而起，随之而来的是基础开挖面积和开挖深度的不断增加；同时，为了缓解地面压力，地下空间的开发也逐渐兴起，大规模的地下停车场、地铁车站、排水系统等工程都需要超大超深基坑的开挖。上海地区作为典型的软土地区，工程地质条件较差，具有高含水率、高孔隙比和低渗透率等特点，同时，上海地区城市化进度较高，基坑工程周边管线及建筑物较为密集，所以对于变形控制要求较高。上海地区基坑工程逐渐呈现出“大、深、紧、近”的特点。因此，有必要对上海软土地区大面积深基坑开挖工程过程中围护结构及周边土体的变形性状进行系统的研究，为之后类似的设计及施工提供借鉴。
　　本文对上海软土地区大面积深基坑现场监测数据进行整理统计。并以虹源盛世国际文化城B区基坑为工程背景，利用有限元方法对该工程多个开挖支护方案进行对比研究，并将研究成果应用于实际开挖工程，根据现场监测数据，评价工程应用效果。本文主要工作如下：
　　（1）收集整理了上海软土地区多个大面积深基坑工程的现场监测资料，并以此为基础，研究分析了软土地区大面积深基坑工程开挖过程中的相关变形性状，包括围护结构的最大侧移与开挖深度间的关系及范围、最大侧移位置与开挖深度间的关系，墙后地表沉降与开挖深度间的关系、最大沉降位置与开挖深度间的关系以及地表最大沉降与围护结构最大侧移间的关系。
　　（2）运用有限元软件对5种开挖支护条件下围护结构侧移、墙后地表沉降、坑底土体变形及支撑变形进行对比，同时结合施工工艺的可行性、施工周期控制的有效性及施工场地环境的局限性等因素，研究探讨本工程的最适开挖方案。
　　（3）将研究成果应用于实际工程，并布置相关监测测点，对基坑开挖过程中围护结构侧移、支撑轴力、竖向支撑垂直位移及周边地表沉降等监测数据进行分析，评价工程应用效果。

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上海交通大学硕士学位论文答辩决议书

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第一章 绪论

1.1研究背景及意义

1.2国内外研究现状

1.3研究目的

1.4研究内容

1.5论文结构

第二章 大面积深基坑变形性状分析

2.1上海软土地区基坑围护型式

2.2上海软土地区大面积深基坑工程实例统计

2.3围护结构变形性状

2.4墙后地表变形性状

2.5本章小结

第三章 基坑开挖支护过程数值模拟及方案选型

3.1工程背景

3.2有限元数值建模

3.3数值模拟结果与分析

3.4不同开挖方案对围护结构和土体变形的影响

3.5开挖方案施工可行性研究

3.6本章小结

第四章 开挖方案应用及监测数据分析

4.1监测方案

4.2计算值与监测值对比分析

4.3现场监测数据分析

4.4本章小结

第五章 结论与展望

5.1结论

5.2展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间已发表或录用的论文