基于FLAC3D的深基坑支护数值模拟应用

摘要

随着城市现代化建设脚步的加快，城市人口数量的不断增多，城市建筑开始向更高和更深层次发展。越来越多的高层建筑，超高层建筑，地铁，地下停车场，地下超市等在城市中建造，伴随而来的是深基坑工程的出现。基坑研究由来已久，能够因地制宜选择合适合理的基坑支护方案以及施工开挖方式方法等是检验每个工程技术人员技术能力的最高标准。本文依托呼和浩特市轨道交通1号线地铁博物馆站深基坑工程。运用有限差分软件FLAC3D对深基坑开挖各阶段进行数值模拟计算，结合现场实际监测数据。研究分析了地铁深基坑支护结构、支撑轴力、周边地表沉降变形变化特征。研究发现：该深基坑开挖引起的支护结构地下连续墙变形曲线为“弓形”变形形态，引起的周边地表沉降变形曲线为“漏斗形”变形形态。数值模拟结果与实际监测数据不同，但总体趋势基本一致，表明深基坑开挖的数值模拟具有一定的预测效果。结合现场实际监测工作，能够更好的指导施工。该深基坑支护方案及深基坑开挖方式方法合理可行，对今后该地区类似工程有一定的参考价值。

目录

声明

第一章 绪论

1.1研究背景及选题意义

1.1.1研究背景

1.1.2选题意义

1.2国内外研究简史及现状

1.2.1基坑工程国外研究简史及现状

1.2.2基坑工程国内研究简史及现状

1.3研究内容和研究方法及技术路线

1.3.1研究内容

1.3.2研究方法及技术路线

第二章 深基坑工程主要内容

2.1基坑工程特点

2.2深基坑支护结构类型

2.2.1放坡开挖及土钉墙

2.2.2水泥土重力式挡墙

2.2.3悬臂式支护结构

2.2.4内撑式支护结构

2.2.5拉锚式支护结构

2.3深基坑变形破坏特征

2.3.1支护结构变形模式

2.3.2基坑周围地表沉降

2.3.3基坑坑底隆起

第三章 工程实例

3.1工程概况

3.2周边环境条件

3.3工程地质条件

2、地层岩性

3、水文地质条件

4、不良地质情况及特殊岩土

3.4基坑支护体系简介

3.5监测方案设置

3.5.1监测目的

3.5.2监测意义

3.5.3监测范围和工程监测等级

3.5.4监测对象及项目

3.5.5监测方法及精度

3.5.6监测点埋设原则及方法

3.5.7监测频率及报警值

3.5.8监测仪器设备配置

第四章 基于FLAC3D的数值模拟应用分析

4.1FLAC3D软件介绍

4.1.1软件简介

4.1.2软件特点

4.2模型的建立

4.2.1确定几何模型尺寸

4.2.2选择本构模型

4.3计算工况

4.3.1模拟分析步

4.3.2模型相关参数

4.4数值模拟计算及分析

4.4.1最大不平衡力

4.4.2数值模拟计算结果分析

4.5监测数据分析

4.5.1选取分析对象

4.5.2变形规律分析

4.6对比分析

4.6.1地下连续墙深层水平位移

4.6.2周边地表沉降

第五章 结论与展望

5.1结论

5.2展望

参考文献

致谢

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