深大基坑地下连续墙施工引起的土体位移分析

摘要

随着中国城市化进程的不断加快，一二线城市的人口数量不断增加，为了满足人们出行的方便，城市轨道交通运输的压力也越来越大。然而，城市中建筑群又比较密集，地上资源的利用是非常有限的，人们不得不将目光转向地下空间资源。全国除了一线城市修建了地铁以外，许多二线城市例如杭州、合肥、武汉等，迫于交通的压力也在积极修建地铁线路。地铁车站是地铁工程的重要组成部分，其施工常常伴随着深大基坑的开挖与围护，地下连续墙作为良好的基坑围护结构在地铁车站工程得到了广泛的应用。但是，人们对其成槽施工阶段产生土体位移重视程度不高，这些位移常常会占到总位移相当的比重，若果施工处理不当，将会给之后基坑土体的开挖产生较大的安全隐患。
　　本文在一开始介绍了地下连续墙作为深大基坑工程围护结构的一些特点、主要的施工工序，简介了ABAQUS有限元软件以及如何利用其合理的进行地下连续墙成槽阶段的模拟。模拟了杭州地铁四号线一期工程浦沿站在地下连续墙支护情况下地下连续墙成槽阶段土体的位移变形，将不同施工参数下模拟计算出来的结果互相比较，分析出影响较大的因素，最终在与工程实测数据进行对比分析。在现场实测数据分析的过程中得出了该地区地质条件下地连墙施工引起的土体变形特点，同时在数值模拟结果与工程实测值较为一致的基础上，得出了下列地下连续墙施工对周边土体位移影响的一些结论:
　　(1)模拟分析了在地下连续墙成槽过程中，改变其施工槽段的施工顺序、护壁泥浆的比重以及槽段宽度对其周边土体的沉降和水平位移影响的大小。
　　(2)通过对现场实测土体位移数据的分析，得出了该地质条件下地连墙开挖周边土体沉降和水平变形的规律。
　　(3)通过实测数据和数值模拟结果的对比分析，进一步证明了有限元软件在类似岩土工程领域运用的可行性。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 概述

1．2 课题的选题背景及意义

1．3 深大基坑地连墙施工引起土体变形研究现状

1．4 本文的主要研究内容

1．5 本章小结

2 基本理论和分析方法

2．1 概述

2．2 地连墙作为基坑围护结构的特点及主要施工工序

2．2．1 地下连续墙作为基坑围护结构的特点

2．2．2 地下连续墙的主要施工工序

2．2．3 导墙的施工流程图

2．2．4 地下连续墙的施工流程图

2．3 ABAQUS有限元软件简介

2．4 有限元在工程实际中应用的注意事项

2．4．1 如何合理的进行建模

2．4．2 如何合理的选材及网格划分

2．4．3 如何合理的选取边界条件、定义荷载和相互作用

2．4．4 土体本构模型的选取

2．4．5 ABAQUS中生死单元功能

2．4．6 初始地应力场的平衡

2．5 本章小结

3 深大基坑地连墙施工数值模拟分析

3．1 概述

3．2 工程概况

3．3 工程地质条件

3．4 工程水文条件

3．5 计算模型及参数

3．5．1 计算模型的建立

3．5．2 土层参数

3．6 土体位移分析

3．6．1 数值模拟结果

3．6．2 不同成槽顺序下地连墙施工引起的土体变形

3．6．2 不同泥浆重度下地连墙施工引起的土体变形

3．6．3 不同成槽宽度下地连墙施工引起的土体变形

3．7 本章小结

4 杭州地铁四号线浦沿站地连墙施工引起的土体变形监测数据分析

4．1 概述

4．2 监测方案

4．2．1 地表沉降观测

4．2．2 墙顶水平及垂直位移监测

4．2．3 围护结构及深层土体测斜

4．3 监测数据及结果分析

4．4 数值分析结果与现场监测结果对比分析

4．3 本章小结

5 结论

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

致谢

作者简介及读研期间主要科研成果