长条形基坑抗隆起稳定及整体稳定性分析方法

摘要

基坑的隆起稳定破坏及整体稳定破坏是基坑的主要破坏类型。地铁车站长条形基坑，顶管基坑及管线基坑等空间效应显著的长条形基坑在设计时按现有理论设计，没有考虑基坑宽度对稳定性的影响，这就造成了设计理论与实际不符合。
　　本文在阅读国内外关于基坑抗隆起稳定性及整体稳定性的相关文献的基础上，研究了长条形基坑的整体稳定及抗隆起稳定的研究方法。利用 LimitState：Geo和ABAQUS有限元分析软件，建立二维实体模型，对长条形基坑的整体稳定性及隆起稳定性进行研究，并做模型试验进行对比研究。本文着重完成下述工作：
　　1、通过室内模型试验研究了不同插入比，挡土结构的长度和刚度及支撑对长条形基坑抗隆起稳定及整体稳定的影响。结果表明：在支撑保证刚接和有一定刚度时，基坑的破坏性状决定于基坑的支撑形式，即无支撑更容易发生倾覆破坏，一道支撑更容易发生整体稳定破坏，两道支撑更容易发生隆起稳定破坏。
　　2、利用ABAQUS有限元软件，建立二维长条形基坑数值模型，研究了坑外荷载，土性参数，支撑形式等因素对基坑应力场、应变场及位移场变化的影响，确定了长条形基坑的隆起或整体破坏模式。结果表明：长条形基坑的宽度对长条形基坑的约束作用明显，使得长条形基坑更稳定，不易产生隆起及整体稳定破坏。
　　3、利用 LimitState：Geo极限分析软件，通过改变土性参数，基坑的宽度，挡土结构的性质及支撑形式等因素，研究了长条形基坑的隆起或整体破坏模式。进行各参数进行分析对比，确定长条形基坑的影响因素，与ABAQUS分析结果及试验结果进行对比。结果表明：基坑对面墙体的约束作用使得长条形基坑不易发生破坏。
　　根据基坑的宽度进行分类，提出了长条形基坑的两种破坏模式（坑内梯形破坏模式、坑外三角形坑内梯形破坏模式），分别计算了安全系数，并进行了大量的参数分析。
　　通过本文三种不同的方法对长条形基坑的整体稳定及抗隆起稳定分析，得到在不同影响因素对长条形基坑的稳定性影响，提出长条形基坑的抗隆起稳定性分析方法，为评估长条形基坑的隆起或整体稳定性提供了理论依据。

目录

声明

第1章 绪 论

1.1 选题的背景

1.2 基坑抗隆起稳的研究现状

1.3 基坑整体稳定性的研究现状

1.4 研究中存在的问题

1.5 本文的研究内容

1.6 本文创新点

第2章 长条形基坑隆起稳定性的室内模型试验研究

2.1 引言

2.2 模型试验设计

2.3 试验步骤及实施过程

2.4 试验结果整理与分析

2.5 本章小结

第3章 长条形基坑整体及隆起稳定性的ABAQUS有限元分析

3.1 长条形基坑稳定性分析建模流程

3.2 ABAQUS数值分析与模型试验对比

3.3 应力路径分析

3.4 ABAQUS参数分析

3.5 整体稳定性与抗隆起稳定性的对比

3.6 本章小结

第4章 长条形基坑隆起稳定性的极限分析

4.1 LimitState：Geo拟解决的问题

4.2 无支撑匀质土体长条形基坑的隆起破坏模式

4.3 有支撑基坑长条形基坑的隆起破坏模式

4.4 本章小结

第5章 长条形基坑抗隆起稳定分析的新方法

5.1 坑内梯形破坏模式

5.2 坑外三角形坑内梯形破坏模式

5.3 本章小结

第6章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢