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深基坑施工引起周圍土體位移監測分析

時間:2010-05-23 11:44來源: 作者:張昆   點擊:
灰色系統 雙曲線 指數曲線 數值模擬 沉降 指數平滑 基坑降水
  【摘要】:論文以成都天府廣場下穿隧道為工程背景,從深基坑施工引起土體位移變形的因素及機理入手,主要通過基坑降水、基坑開挖及圍護結構三個方面分析了基坑周圍土體變形的特點,提出了施工監測的必要性和重要性;對隧道開挖引起的地表沉降、地中傾斜和邊坡水平位移等做了研究分析,并用灰色系統方法、雙曲線擬合法、指數曲線擬合法及皮爾曲線擬合法進行了預測和評價,提出了指數平滑法預測,且比較了這幾種預測方法的適用性及其特點;并根據某一斷面進行數值模擬分析,總結了基坑變形的規律。 經過對大量的監測數據研究分析,結果表明:在基坑開挖初期,地表沉降、地中傾斜和邊坡水平位移值均較大,隨著支護工作的完成,變形逐漸平緩趨于穩定,暴雨天氣會引起變形的陡然加劇;在基坑開挖初期,地中傾斜與深度之間存在較好的一元線性關系,隨著基坑的開挖呈現出拋物線和對數關系;地表位移以沉降為主。在基坑監測中,由于該工程的特殊性,使得灰色系統預測方法受施工工序和時間因素影響較大,隨著預測時間的推移,其預測精度有所降低,建議采用指數平滑法及其它方法預測。 通過對深基坑K0+500斷面的數值模擬分析,結果表明:基坑在邊角處的空間效應較強,而在中部空間效應較弱;基底中間區域的回彈量較大,基坑坑底的最大隆起量不在基坑中心點處,而在基坑中心點一環形區域內,表現出明顯的空間效應;隨著土體的不斷開挖,基坑邊坡水平位移逐漸增大,并迅速超過上一工況的位移值;隨著開挖深度的變大,水平位移變化也逐漸增大,且從開挖開始至整個支護過程結束為止,邊坡水平位移最大值的位置逐漸下移,其最終位移的最大值落在基坑中上部附近位置;基坑周圍地表沉降分布呈凹槽形,基坑坑邊處的沉降并非最大,距坑邊3~5m處沉降最大;且距坑邊越遠,沉降越小,到距坑邊30m后仍有沉降,但沉降量相對較小。 【關鍵詞】:灰色系統 雙曲線 指數曲線 數值模擬 沉降 指數平滑 基坑降水
【學位授予單位】:西南交通大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2005
【分類號】:TU753
【DOI】:CNKI:CDMD:2.2006.023484
【目錄】:
  • 第一章 緒論9-14
  • 1.1 選題意義9
  • 1.2 國內外研究現狀9-12
  • 1.3 本論文研究的主要內容12-14
  • 第二章 深基坑施工土體變形機理14-22
  • 2.1 基坑降水14-16
  • 2.1.1 基坑降水的目的14
  • 2.1.2 基坑降水引起地表位移14-15
  • 2.1.3 地層疏水后巖土的固結壓密15-16
  • 2.2 基坑坑底回彈和隆起變形16-18
  • 2.3 圍護結構的位移18-19
  • 2.4 深基坑工程時空效應分析19-22
  • 2.4.1 深基坑空間效應規律19-20
  • 2.4.2 考慮時空效應的土壓力計算20-22
  • 第三章 基坑開挖的變形觀測22-30
  • 3.1 鄰近建筑物及管線的變形量測22-23
  • 3.2 基坑側向變形觀測23-26
  • 3.3 工程觀測成果分析與評價26
  • 3.4 報警臨界值與險情預報26-30
  • 第四章 觀測數據的處理及預測模型30-37
  • 4.1 觀測數據的檢驗及處理30
  • 4.2 一元線性回歸分析30-31
  • 4.3 預測模型31-37
  • 4.3.1 灰色系統方法31-34
  • 4.3.2 指數曲線擬合法34
  • 4.3.3 雙曲線擬合法34-35
  • 4.3.4 皮爾曲線擬合法35-37
  • 第五章 成都天府廣場下穿隧道施工監測分析37-63
  • 5.1 工程概況37-38
  • 5.1.1 工程地質概述及周邊環境37
  • 5.1.2 工程施工情況概述37-38
  • 5.2 施工監測方案38-40
  • 5.2.1 施工監測儀器38
  • 5.2.2 施工監測項目38-40
  • 5.3 觀測成果分析40-55
  • 5.3.1 地表沉降40-43
  • 5.3.2 地中傾斜43-51
  • 5.3.3 邊坡水平位移51-53
  • 5.3.4 周邊建筑物沉降53-55
  • 5.4 預測及評價55-63
  • 5.4.1 灰色系統預測及精度評價55-57
  • 5.4.2 指數平滑法預測分析57-63
  • 第六章 基坑開挖的平面應變有限元分析63-74
  • 6.1 邊界范圍的選取與邊界條件63
  • 6.2 開挖過程及開挖荷載的模擬63-67
  • 6.2.1 開挖過程的模擬63-64
  • 6.2.2 開挖荷載的模擬64-66
  • 6.2.3 被開挖單元的處理66-67
  • 6.3 有限元分析67-74
  • 6.3.1 所選斷面工程地質條件67-68
  • 6.3.2 計算模型與參數68-69
  • 6.3.3 計算成果及分析69-74
  • 結論74-75
  • 展望75-76
  • 致謝76-77
  • 參考文獻77-81
  • 攻讀碩士學位期間發表的論文與科研項目81
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