滲流固結(jié)耦合作用分析基坑土壓力及變形計(jì)算.pdf

1、國內(nèi)外巖土工作者對(duì)基坑工程的研究已取得了許多重要的成果，基坑工程乃至超深超大基坑在設(shè)計(jì)、施工上也積累了不少寶貴的經(jīng)驗(yàn)。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，沿海地區(qū)的許多高大建筑只能修建在軟土上，導(dǎo)致地基的地質(zhì)條件變得比較惡劣；在軟土區(qū)另一個(gè)顯著的問題就是基坑開挖過程中當(dāng)開挖面在地下水位以下時(shí)會(huì)伴隨著降水問題。已有研究證明，土的卸荷可產(chǎn)生負(fù)的孔隙水壓力。同時(shí)，基坑降水又會(huì)使地下水產(chǎn)生滲流，這兩個(gè)因素會(huì)導(dǎo)致作用在地下連續(xù)墻上的土壓力隨時(shí)間產(chǎn)生變化。本課題將研究

2、開挖卸荷產(chǎn)生的孔隙水壓力的消散，以及滲流固結(jié)耦合作用等因素造成的土壓力變化，并對(duì)固結(jié)效應(yīng)在分析深基坑變形的方法做一定的探討。提出考慮孔隙水壓力固結(jié)、滲流等的土壓力計(jì)算方法和地面沉降分析的方法。 在基坑開挖過程中，孔隙流體壓力會(huì)逐漸降低，將土層內(nèi)有效應(yīng)力的變化，導(dǎo)致土體產(chǎn)生固結(jié)變形。土體的固結(jié)又造成土體的滲透性參數(shù)的變化。在系統(tǒng)歸納、總結(jié)前人研究成果的基礎(chǔ)上，采用機(jī)理分析、算例比較，對(duì)經(jīng)典土壓力理論以及對(duì)考慮水土相互作用的土壓力進(jìn)

3、行簡(jiǎn)單介紹和總結(jié)。在Prandtl理論基礎(chǔ)上推導(dǎo)考慮滲流力的基坑的土壓力的改進(jìn)模型，并利用MATLAB編制適用的基坑擋土墻土壓力程序，進(jìn)行土壓力非線性計(jì)算理論的研究?？偨Y(jié)出一種能反映位移、時(shí)間效應(yīng)的非線性土壓力模型，同時(shí)系統(tǒng)開展基坑水土壓力分布模式及大小的機(jī)理分析。并在滲流固結(jié)耦合理論的基礎(chǔ)上，分析軟土地區(qū)深基坑的變形特性，包括坑底隆起和周圍地層沉降的性狀及其影響因素。分析了工程降水對(duì)深基坑土體的預(yù)壓加固作用，并開展對(duì)固結(jié)效應(yīng)及擋墻變形

4、引起的基坑變形的研究。并進(jìn)行了基坑工程降水引起的地表沉降公式的推導(dǎo)。 同時(shí)用商用數(shù)值軟件ABAQUS建立兩個(gè)基坑模型，一個(gè)模型是基于總應(yīng)力法不考慮水的作用，另一個(gè)是基于有效應(yīng)力法考慮基坑降水的流固耦合模型。兩者分析結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，得出基坑開挖降水過程中滲流固結(jié)對(duì)基坑水土壓力和周圍地面沉降、基坑底部回彈及地下連續(xù)墻變形的影響規(guī)律，基坑滲流、工程降水引起圍護(hù)結(jié)構(gòu)土水壓力的變化及地下水對(duì)基坑工程支護(hù)結(jié)構(gòu)上主、被動(dòng)土壓力的影響，并得出在計(jì)