深基坑内支撑支护结构上的土压力分布研究

摘要

在城市地下空间开发和高层建筑物的建设过程中，产生了大量深基坑工程，其规模和深度不断增加。但其首要的土压力理论一直存在严重的缺陷，刚性支护结构的土压力分布可按经典的库伦和朗肯土压力理论计算得到，而柔性结构土压力分布比较复杂，不能简单使用上述方法。 通过对二道内支撑加地下连续墙支护结构进行室内模型试验，模拟深基坑支护结构施工与开挖过程，通过量测试验中每一工况下模型支护结构上的土压力，分析内支撑式支护结构在基坑开挖中土压力分布形态的变化规律。模型试验结果显示二道内支撑式支护结构的主动区土压力基本上均大于朗肯主动土压力。在基坑上部，试验值与静止土压力较为接近，甚至超过静止土压力；在基坑中、下部以及坑底以下，土压力介于主动土压力与静止土压力之间。采用太沙基一佩克土压力包络图计算内支撑支护结构的墙后土压力是偏于安全的。 针对试验模拟的二道内支撑加地下连续墙支护结构深基坑工程，运用岩土工程数值分析软件ABAQUS，考虑了工程实际中分步开挖，支撑等一系列施工过程，对深基坑进行了数值模拟分析，得出墙后土体的压力分布规律。用模型试验和数值模拟进行对比分析，两者较为接近。 通过分析试验、模拟以及实测的土压力分布曲线，发现实际的土压力数值均介于朗肯主动土压力与静止土压力之间。因此对于二道内支撑式支护结构建议采用下式计算主动侧土压力，e=Aeo+Bea，A值介于0．4～0．5之间，B值介于0．5～0．6之间。对于具体某个工程所应采用的A，B值应根据试验分析，工程实际等方法取用。

目录

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论文说明：符号说明

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第一章绪论

1.1选题依据及意义

1.2本课题国内外发展现状

1.2.1上部无支撑点的悬臂式支护结构

1.2.2有支撑点的撑锚式支护结构土压力研究现状

1.3目前研究中存在的问题

1.4本文的主要研究内容

1.5研究方法和技术路线

第二章 深基坑支护类型与经典土压力研究

2.1深基坑工程的特点

2.2基坑的分类与支护结构类型

2.3基坑工程的失效模式

2.4经典土压力理论

2.5土压力经典理论存在的主要问题

2.6本章小结

第三章 基坑开挖室内模拟试验

3.1模型试验发展与现状

3.2模型试验

3.2.1模型设计及土压力盒布置

3.2.2土样的装填

3.2.3模型试验过程

3.3试验结果分析

3.4试验用土的物理力学指标

3.4.1固结试验

3.4.2直接剪切试验

3.5本章小结

第四章 ABAQUS以及本文采用的模型及参数

4.1本文选择的数值方法

4.1.1 Mohr-Coulomb塑性模型

4.1.2土体参数的选择

4.1.3模拟地连墙与土的接触

4.1.4平衡初始地应力

4.2本章小结

第五章 基坑开挖过程模拟分析

5.1模型描述

5.1.1模型尺寸

5.1.2模型选用的单元、边界条件及网格划分

5.1.2模型具体参数、接触

5.2模型分析过程

5.3计算结果与讨论

5.3.1数值结果云纹图

5.3.2数据整理结果

5.4连续墙厚度对土压力分布的影响

5.5模型试验结果与数值模拟结果的对比

5.6本章小结

第六章 某工程实测以及土压力计算公式建议

6.1工程实例介绍

6.2最小二乘法的曲线拟合

6.2.1模型试验结果的拟合

6.2.2数值模拟结果的线性拟合

6.2.3工程实测结果的线性拟合

6.3本章小结

第七章 结束语

7.1总结

7.2展望

参考文献：

致谢

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