地铁深大基坑变形分析.docx
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地铁深大基坑变形分析
得分:
_______
南京林业大学
研究生课程论文
2011~2012学年第学期
课程名称:
高等土力学
论文题目:
地铁深大基坑变形分析
专业:
学号:
作者:
手机号码:
任课教师:
二○一二年月
目录
目录1
1摘要2
2研究现状22
3理论基础30
4结论31
5参考文献32
地铁深大基坑变形分析
1摘要
[1]Deepexcavationsandtunnelinginsoftground
AbstractRationaldesignofaprojectinvolvingopencuttingortunnelingrequirestheabilitytojudgewhethertheproposedworkisfeasibleundervariousmethodsofconstruction,toestimatethesettlementsandothermovementsoftheadjacentgroundsurfaceandstructures,andtoprovideadequatestrengthandappropriateflexibilityorrigidityinthefinalstructure.Inthisreport,observationaldataareassembledwithrespecttoeachoftheserequirements,andinsomeinstancesproceduresaresuggestedfordesign.Particularly,inthedesignoftunnellining.Commendationsaremadefortakingadvantageofthestrengthofthesoilratherthanforignoringitinaccordancewithmostpresentdesignpractice.
[2]Groundmovementscausedbybracedexcavations
Abstract:
Thecausesandpatternsofgroundmovementassociatedwithbracedexcavationsareexamined.Fieldmeasurementsofdisplacementsforbracedcutsinsandandsofttomediumclayshowarelationshipbetweenthedeflectionoftheexcavationwallandtheratioofhorizontaltoverticalmovementadjoiningthecut.Areviewofvariouscasehistoriesindicatesthatsoildisplacementdependsstronglyontheconstructionprocess.Practicesarerecommendedforpromotingastiffbracingsystem,excavatingbeneaththelowestbraces,andusingbermstorestraingroundmovements.
[3]Aneuralnetworkapproachtoestimatingdeflectionofdiaphragmwallscausedbyexcavationinclays
Abstract:
Anartificialneuralnetwork(ANN)-basedapproachforpredictingdeflectionofdiaphragmwallscausedbybracedexcavationinsofttomediumclaysispresentedinthisstudy.Fiveinputvariables,includingexcavationdepth,systemstiffness,excavationwidth,shearstrengthnormalizedwithverticaleffectivestress,andYoung’smodulusnormalizedwithverticaleffectivestress,areadoptedasinputstotheANN.ThedatabasefortrainingandtestingtheANNisgeneratedfromhypotheticalcasesusingfiniteelementmethod.TheperformanceofthedevelopedANNrevealsthattheinfluenceofeachinputvariableonthewalldeflectionisconsistentwiththeexcavationbehaviorsgenerallyobservedinthefield.Thevalidationusing12excavationcasehistoriescollectedinthisstudyshowsthatthewalldeflectioncausedbybracedexcavationcanbeaccuratelypredictedbythedevelopedANN.2007ElsevierLtd.Allrightsreserved.
[4]Deepexcavation-inducedgroundsurfacemovementcharacteristics–Anumericalinvestigation
Abstract:
Thispaperconcernsthecharacterizationofdeepexcavation-inducedgroundsurfacemovements,usingtheresultsofnumericalinvestigation.Acalibrated2DfiniteelementmodelusingtheLade’sdoublehardeningconstitutivemodelforsoilwasusedtoformadatabaseofthewallandgroundsurfacemovementsassociatedwithdeepexcavation.Theresultsindicatedthatthecantileverandthelateralbulgingexcavationstagesproducedistinctivepatternsofgroundsurfacemovementprofiles,andthatfinalgroundsurfacemovementprofilescanbeconstructedbycombiningthecantileverandthelateralbulgingcomponentswithareasonabledegreeofaccuracy.Atwo-stepapproachforuseinthepredictionofgroundsurfacemovementprofilesisproposed.2007ElsevierLtd.Allrightsreserved.
[5]GroundMovementPredictionforDeepExcavationsinsoftClay
Abstract:
Thispaperpresentsresultsofaseriesofnumericalexperiments,usingnonlinearfinite-elementanalyses,whichinvestigatetheeffectsofwallembedmentdepth,supportconditions,andstresshistoryprofileontheundraineddeformationsaroundabraceddiaphragmwallinadeepclaydeposit.
[6]深基坑周围地表沉降及变形分析
摘要:
本文提出了按正态分布密度函数计算深基坑开挖引起的地表沉降值的公式。
并推导出求沉降的有关参数的公式。
根据对邻近建筑物及地下管线保护的需要,引入了两个计算地表变形的指标,并推导出求地表变形的公式。
实例计算表明本文计算方法精度较高。
对地表沉降和变形预测有较强的实用性。
[7]软土深挖基坑中挡墙侧向变形分析与计算
摘要:
深开挖工程中挡墙变形是引起基坑周围土体变形的重要因素之一。
本文用有限元法分析了开挖深度、安全系数、挡墙刚度及土体不排水抗剪强度对挡墙变形的影响,并提出了计算挡墙侧向变形的公式。
通过实例说明,本文提出的公式,可供实践参考应用。
[8]软士地基基坑开挖地表沉降量的数值研究
摘要:
本文用有限元法首先就软土地基基坑开挖过程中,影响周围地表最大沉降量的几个因素进行了系统的分析;接着还分析了基坑被动加固区的深度和宽度变化对基坑变形的影响,得到了一些有实用价值的结论,供工程实践参考。
[9]基坑变形影响因素与有限元数值模拟
摘要:
基坑变形影响因素是其变形控制的重要内容之一,在自制深基坑工程变形控制优化设计及其有限元数值模拟系统(SDCDEFEM)的基础上,重点对影响基坑变形的各因素进行了有限元数值模拟分析,并对实测和计算的基坑周边最大沉降、支护结构最大水平位移和坑底最大隆起及其位置进行了统计分析,得出了简明估算基坑最大变形及其位置的统计关系式,提出了经济有效的变形控制对策。
[10]基坑工程变形性状研究
摘要:
用空间有限单元法研究了基坑开挖过程中围护结构变形、周围地表沉降、基坑底部隆起的空间分布以及影响围护结构变形的主要因素,并通过杭州市某基坑开挖的工程实例验证了有限元分析模式的合理性。
[11]基坑内土体加固对围护结构变形的影响分析
摘要:
软土地区常采用坑内土体加固来达到减少土体侧向位移的目的。
以弹性地基梁法为基础建立了基坑的有限元模型,利用得到的模型分析了坑内土体的加固深度及程度对围护结构变形的影响。
结果表明:
围护结构的位移随加固深度及程度的增大而减小,且存在着临界加固深度。
因此,合理地确定加固深度及程度既能保证基坑安全,又能够节省工程造价。
[12]上海软土地区受卸荷影响的基坑工程被动区土体加固深度研究
摘要:
基坑开挖,坑底被动区土体卸荷,坑底一定范围内土体强度降低较大,竖向回弹量较大、侧压力发生变化较大,这些将对基坑的变形产生不利影响。
以卸荷试验为基础,根据直剪试验中受卸荷影响最大深度、常规固结试验中的强回弹深度、K0固结试验中的侧压力变化较大提出了上海软土地区基坑工程中被动区土体的合理加固深度;并通过计算及工程实践加以验证。
得出的结论对该类地区受卸荷影响的基坑工程的加固设计具有参考价值。
[13]南京地铁某车站深基坑开挖的监测与分析
摘要:
结合南京地铁某车站深基坑施工,介绍了该工程监测系统的设计原则,并综合考虑设计、施工安全及环境保护等因素,分析了该工程的监测数据,包括围护结构水平位移、支撑轴力、地表下沉等,供今后类似工程参考。
[14]顾及开挖深度的卡尔曼滤波模型在基坑变形分析中的应用
摘要:
基坑开挖深度是影响基坑变形的重要因素,在建立监测数据与基坑开挖深度之间的关系模型的基础上,将关系模型的模型参数作为状态向量,应用卡尔曼滤波模型对状态向量进行滤波,构建了顾及基坑开挖深度的动态变形分析模型。
实例分析表明,应用这种方法确定的数学模型能够客观地反映基坑的变形规律,而且预测效果也比较理想。
[15]深大基坑混凝土咬合桩支护结构工作性状研究
摘要:
混凝土咬合桩墙支护是一种相邻A(钢筋混凝土),B(素混凝土)两类桩相互重叠咬合形成密封性很好的既防水又挡土基坑围护结构。
该支护工法技术可靠、灵活经济、施工便利,特别适用于软土地区深基坑支护。
本文通过分析基坑开挖过程中的各项监测数据以及运用数值分析软件模拟基坑开挖过程,研究了基坑围护桩墙厚度、入土深度、支撑系统、被动区土体加固及竖向便桥荷载的变化对基坑围护墙水平位移与内力的影响,主要研究成果如下:
1根据国内外混凝土咬合桩已有的研究成果,结合新街口车站基坑咬合桩的实际应用,总结归纳咬合桩施工工艺;2针对基坑开挖过程中的各项施工监测数据,系统的研究基坑开挖引起围护结构变形、支撑轴力变化、坑外地表沉降、建筑物沉降的规律;总结了基坑变形的特征,对影响基坑变形的各种因素进行了归纳和分析;3运用数值分析软件系统研究了咬合桩围护结构施工参数(咬合桩墙厚度、墙体入土深度、支撑系统、坑底加固及竖向荷载大小)变化对围护墙体水平位移、弯矩、坑外地表沉降及坑底隆起的影响规律;4根据不同施工参数的影响规律,提出了基于竖向载荷作用下的深大基坑咬合桩围护结构设计思路。
[16]钢支撑预加力对围护结构内力的影响分析
摘要:
论述了钢支撑预加轴力对支护结构的作用及机理,预加轴力的合理施加。
通过实例对比,分析了多种预加轴力加载方案对挡墙位移、内力、支撑轴力的影响。
实践证明,给钢支撑施加适当的预加轴力,在不改变最终轴力的基础上,可以有效的减少围护结构变形和改变维护结构的应力。
[17]复杂条件下深基坑施工变形控制及周边环境监测分析
摘要:
以江阴市某深基坑支护工程为背景,对基坑变形规律进行了现场监测研究,重点对基坑中两个变形较大处进行原因分析。
结果表明:
基坑变形随开挖深度增加而增加,其变化大小与开挖方式、开挖速度、周边荷载、施工工序及天气等因素有关;在后浇带中设混凝土传力块能很好地控制后浇带与混凝土支撑垂直工况下换撑前后围护结构的变形;冠梁植筋加下设一道锚索对紧邻的病房大楼变形控制效果不明显,建议今后类似工程采用内支撑形式更为合理。
[18]小刚度劲性水泥土墙数值分析研究
摘要:
小刚度劲性水泥土墙考虑了小劲度材料和水泥土的共同工作,充分发挥了两种材料各自的作用,使之形成可以同时完成挡土和止水双重任务的基坑围护结构。
由数值模拟可知,随着开挖深度的增加,周围土体及围护结构的位移和应力均随之增大,型钢与水泥土之间的相互作用更加明显;不同型钢布置方式下,随着型钢数量的增加围护结构的水平位移明显的减小,抵抗变形的能力得以提高,同时也提高了型钢与水泥土共同作用。
[19]软土地区深基坑工程存在的变形与稳定问题及其控制
摘要:
软土地区的城市深基坑工程设计与施工面临越来越复杂的环境条件,诸如建筑物、道路、地下管线、地下隧道等,确定基坑施工对环境的影响的变形控制要求是一个难问题。
根据我国现行有关标准,目前一般采用控制支护结构的最大水平位移。
对国内外基坑支护的变形及其环境影响效应控制规定进行了讨论。
结合基坑支护结构变形及其相应的影响效应控制指标,分析了影响基坑外土体、建筑物及其他设施变形的影响因素,建议当基坑外存在变形需严格控制的建筑物与设施时,不宜仅按现行规范简单确定围护结构的最大水平位移限值,而应进行专门的变形分析,采取“案例参照、个案分析”的原则。
[20]Insituexperimentsonwidthandevolutioncharacteristicsofexcavationdamagedzoneindeeplyburiedtunnels
Abstract:
ThesevenlongtunnelsofJinpingIIhydropowerstationaredeeplyburied.Thewidthandevolutioncharacteristicsofexcavationdamagedzone(EDZ)arethekeyproblemtothedesignoftunnelsexcavationandsupports.Inordertostudythisproblem,severalspecificexperimentaltunnelswithdifferentoverburdenandgeometricsizesweareexcavatedatthissite.Digitalbore-holecamera,slidingmicrometer,cross-holeacousticwaveequipmentandacousticemissionapparatuswereadopted.Thispa-perintroducedthecomprehensiveinsituexperimentalmethodsthroughpreinstalledfacilitiesandpre-drilledboreholes.Typicalpropertiesofthesurroundingrockmass,includingcracks,deformation,elasticwaveandmicrofractures,weremeasuredduringthewholeprocessofthetunnelexcavation.ThewidthandcharacteristicsofformationandevolutionoftunnelsEDZwereanalyzedunderdifferentconstructionmethodsinvolvingofTBManddrillingandblasting,thetesttunnelswereexcavatedbyfull-faceortwobenches.TherelationshipsbetweenEDZandtunnelgeometrysizes,overburdenandexcavation
methodweredescribedaswell.Theresultswillnotonlycontributeagreatdealtotheanalysisofrockmassbehaviorindeeplyburiedrockmass,butalsoprovidedirectdataforsupportdesignandrockburstprediction.
[21]Respollseofashield-driventunneltodeepexcavationsinsoftclay.
Abstract:
Rapidgrowthinurbanareassometimesrequirestheconstructionoftallbuildingsclosetoexistingshield-driventunnels.Theconvergence,displacement,andbendingmomentchangeofthetunnelliningduetoadjacentdeepexcavationscouldbesignificant.Thedesignandconstructionofadeepexcavationmustmeetthestringentrequirementsforthestabilityoftheexistingtunnels.Inthisthesis,firstly,theresponsesofajointedshield-driventunnelin-situarebrieflyintroduced.Ananalyticalapproachandacomputerprogramforthepredictionofinternalforcesanddisplacementsofajointedshield-driventunnelareproposed.Thisanalyticalapproachisjustifiedbyfieldobservations,numericalverificationsandlaboratorymodeltests.Theeffectsofjointstiffness,soilresistance,jointdistributionandnumberofjointsonthetunnelresponseareoutlined.Asimplifiedsolutionoftherelationshipofmaximumbendingmomentandhorizontaldiameterchangeduringadjacentexcavationisproposed.Secondly,anewmethodtodeterminetheequivalentfactorsforapproximatingajointedshield-driventunnelliningasacontinuousringstructureundera2Dconditionisintroducedinordertofacilitatethenumericalsimulationsandpreliminarydesignofjointedtunnels.Simplifiedequationsfortheestimationoftheequivalencefactorsarealsoproposedfortypicaltunnelgeometry.Thirdly,adetailedfieldinstrumentationprogramconductedinadeepexcavationsite,WanxiangInternationalSquare,Shanghai,whereShanghaiMetroLine2up-tracktunnelwasconstructedwiththe
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