復(fù)雜巨厚第四紀(jì)松散沉積層深基坑降水與地面沉降三維耦合數(shù)值模擬.pdf

1、長江三角洲地區(qū)分布有復(fù)雜巨厚的第四紀(jì)松散沉積層，地下水位高，深基坑開挖降水幅度大，由此引發(fā)的地面沉降問題極為顯著。本文以比奧固結(jié)理論為基礎(chǔ)，將地下水滲流場與土體應(yīng)力場相耦合，建立了基坑降水與地面沉降全耦合模型，應(yīng)用有限單元法推導(dǎo)了其空間八節(jié)點(diǎn)六面體等參元的有限元離散方程。該模型考慮了自由面邊界、流量邊界、基坑圍護(hù)連續(xù)墻、井邊界、土體非線性特性、土的滲透性隨應(yīng)力狀態(tài)的變化。接著將該模型的整個(gè)求解過程編制成了計(jì)算機(jī)程序，形成了計(jì)算機(jī)模型。

2、 該成果最終應(yīng)用于上海環(huán)球金融中心基坑降水工程和上海地鐵4號(hào)線董家渡隧道修復(fù)基坑降水工程的模擬預(yù)測，其預(yù)測結(jié)果經(jīng)后續(xù)工程驗(yàn)證正確可靠。由此可以得出以下結(jié)論： (1)本文建立的深基坑降水與地面沉降三維耦合模型，可一次性同時(shí)求解出地下水位和土體變形位移量，能應(yīng)用于實(shí)際工程。 (2)考慮土體的非線性特征及滲透性與應(yīng)力之間的相互影響，應(yīng)用增量切線剛度法求解彈塑性問題，使得對(duì)土體變形過程的刻畫更切合實(shí)際，能夠提高模型的計(jì)算精