黄土深基坑施工监测分析与数值模拟

作     者：李永辉 

作者单位：西安建筑科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：胡长明

授予年度：2009年

学科分类：08[工学] 081401[工学-岩土工程] 0814[工学-土木工程] 

主      题：黄土深基坑 支护结构 基坑变形 土压力 现场监测 数值模拟 

摘      要：本文以黄土地区西安市某地铁车站深基坑工程为背景,采用理论分析、现场监测和数值模拟相结合的方法对地铁车站深基坑围护结构的土压力及变形规律进行了研究,为今后西安市深基坑支护体系的优化研究做一些理论铺垫。本文的主要工作和结论有: 1、通过对现场监测数据的分析整理,研究了黄土地区深基坑土压力的变化规律,重点研究了黄土地区深基坑土压力与时间的关系及与位移的关系。结果表明:黄土也具有一定的时变性,且土压力受时间及位移的影响而处于一种动态的平衡过程中。 2、总结了当前不同地区对基坑变形的控制标准,通过对现场监测数据的分析整理,重点研究了桩顶位移、土体沉降、支撑轴力、桩体位移的变化规律。结果表明:黄土深基坑由于黄土地层的自稳性很好,基坑变形较小,对周围的环境影响也较小。 3、采用有限元数值分析方法对基坑开挖的施工过程进行了模拟,研究了桩体位移的变化规律,将计算结果与监测结果进行了对比,结果表明:模型的建立、参数的选取以及计算方法是合理的,且计算结果能够体现出基坑变形的一般规律。 4、采用同济启明星深基坑支挡结构分析计算软件(FRWS v4.0),对灌注桩入土深度、灌注桩间距、地面堆载、钢支撑间距、钢支撑预加轴力对基坑变形的影响进行了分析,并研究了在黄土地区这些因素对基坑变形的影响程度。 5、地铁站的施工是一个复杂的工程,本文总结了该地铁站施工的部分关键技术,包括:黄土地铁站施工中管线的保护技术及砂土中灌注桩的施工技术。这些技术对同类工程的施工有很好的借鉴作用。