温州地区含深厚淤泥层的基坑开挖变形特性研究

摘要

近年来，我国城市建设的不断推进，伴随着基坑工程项目日益增多，城市地下空间建设越来越广泛。由于我国沿海地区广泛分布着软弱黏土层，使得基坑工程面临着重大挑战。中国温州地区含有特殊深厚淤泥土层，因此对温州地区基坑开挖变形特性的研究具有重要的理论和实际意义。本文主要针对温州地区的深基坑变形进行研究，通过对十余个基坑的实测统计，利用有限元数值模拟，分析了该类型基坑变形的主要影响因素;最后结合具体工程案例深入研究其变化规律。主要研究成果如下：
　　1.对温州地区的土层特性进行统计，并将该地区淤泥土特性与其他地区进行了对比。收集了温州含深厚淤泥土地区10个深基坑工程的详细资料，在实测分析的基础上，研究了围护结构变形性状，给出了围护结构最大侧移的变化范围与平均值，并指出温州基坑变形较大的原因与其地层含深厚淤泥土层有关。
　　2.进一步分析了温州含深厚淤泥土层基坑变形的影响因素，首先用HS模型对温州世贸中心基坑进行了有限元模拟，将计算结果与实测数据对比，指出HS模型的缺陷是该模型在计算基坑初步开挖阶段变形过大，与实际不符。其次，在原基础上采用HS-S模型计算，全面分析了计算结果中基坑土体变形、围护结构变形、内支撑轴力的特性，并与实测结果比较，指出HS-S模型在能考虑基坑初期的小应变特性，与实测拟合较好。
　　3.通过改变基准模型中墙体刚度、支撑刚度及墙体长度等参数对基坑变形性状进行分析表明:墙体最大侧移值随墙体刚度及支撑刚度的增大而减小，墙脚处的侧移值与墙体与支撑的刚度无关，只与墙体的插入深度与插入土层的参数有关。墙后地表沉降与坑内土体隆起的变化曲线与墙体侧移曲线具有正相关性，通过控制墙体侧移就能有效控制坑内外土体的变形。
　　4.对温州东海广场基坑进行监测，分析实测数据表明:坑外土体最大侧移大部分为50mm左右，属于合理范围，其中某个测斜点因土体向坑内固结而导致侧移过大;单个阶段的墙体侧移增量与该阶段挖土厚度、开挖深度以及处于无支撑悬臂状态时间有关;第二道支撑轴力在换撑时达到最大值;周边建筑的沉降值与原有建筑基础形式有关，对桩基础影响不大，而条形基础影响较大。

目录

声明

致谢

摘要

第1章 绪论

1．1 课题背景

1．2 研究的目的与意义

1．3 国内外研究现状综述

1．3．1 工程经验总结

1．3．2 有限元计算发展

1．4 本文的主要研究内容

第2章 温州地区土层特性及基坑变形统计

2．1 温州地区土层特性

2．1．1 土层概述

2．1．2 温州地区淤泥土物理力学特性

2．1．3 与其他地区淤泥的对比

2．1．4 工程中应注意的问题

2．2 温州地区基坑变形统计分析

2．2．1 围护结构最大侧移统计

2．2．2 围护结构变形影响因素

2．2．3 温州地区基坑大变形分析

2．3 本章小结

第3章 温州地区基坑开挖有限元分析

3．1 概述

3．1．1 有限元单元法简介

3．1．2 模型单元类型

3．1．3 PLAXIS Hardening-Soil模型

3．2 数值计算模型

3．2．1 工程概况

3．2．2 PLAXIS有限元模型的建立

3．3 基于HS模型计算结果分析

3．3．1 墙后土体变形

3．3．2 墙体变形形状分析

3．3．3 HS模型分析总结

3．4 基于HS-Small模型的计算结果分析

3．4．1 HS-Small模型计算参数

3．4．2 墙后土体变形分析

3．4．3 墙体变形形状分析

3．4．4 不同位置培体变形分析

3．4．5 支撑轴力的分析

3．5 本章小结

第4章 数值模拟不同因素对基坑变形的影响

4．1 引言

4．2 围护墙刚度对基坑变形的影响

4．3 支撑刚度对基坑变形的影响

4．4 围护墙深度对基坑变形的影响

4．5 本章小结

第5章 温州东海广场基坑工程监测与分析

5．1 测斜观测原理

5．2 温州东海广场基坑实测分析

5．2．1 工程概况

5．2．2 基坑围护结构、施工工况与监测布置

5．2．3 实测结果分析

5．3 本章小结

第6章 结论与展望

6．1 本文主要结论

6．2 进一步工作建议

参考文献

作者简介