深基坑开挖数值模拟与实测研究

深基坑开挖数值模拟与实测研究

一、深基坑开挖数值模拟与实测研究(论文文献综述)

张宇翔,焦玉勇,荆武,钟天,黄才彬[1](2022)在《偏压条件下地铁工作井开挖安全及井-隧相互影响研究》文中研究说明武汉地铁正处于实现"主城成网、新城通线"目标的关键时期,地铁施工安全尤为重要。为研究偏压条件下地铁工作井(深基坑)开挖安全及井-隧相互影响,以武汉地铁19号线5标段4号井为例,首先依托工程地质勘察资料建立三维数值模型,对深基坑变形进行了数值模拟计算与分析;然后在施工过程中对深基坑周边地表沉降、围护桩深层水平位移、内支撑轴力进行了全程现场监测;最后将数值模拟结果与现场监测数据进行了对比分析,研究了偏压条件下深基坑开挖过程中的变形特征以及地铁隧道开挖对深基坑变形的影响。结果表明:(1)设计采用的"围护桩+内支撑"的深基坑支护方案能有效抵抗偏压对深基坑开挖安全的影响,能将深基坑开挖过程中的变形控制在允许范围之内;(2)偏压条件下深基坑周边的地表沉降与围护结构深层水平位移呈现出非对称变形的特征;(3)隧道的施工会使深基坑的围护结构与周边地表沉降重新发生变形,且由于偏压的影响其变形具有非对称性。

王建学,刘浩阳[2](2022)在《盾构工作井深基坑变形规律的数值模拟及分析》文中研究说明为确保基坑开挖的顺利进行,需研究分析盾构工作井深基坑的变形规律。通过FLAC3D软件对项目基坑进行数值模拟,从围护结构的深层水平位移和基坑内外的竖向位移进行结果分析,小尺寸深基坑的地下连续墙受力以压应力为主,拉应力和剪应力十分微小,第4、5、6次开挖地连墙的深层水平位移增速较快,应注意;水平支撑可以有效减少地连墙的水平位移;基坑沉降范围主要为距基坑2.5~10.0 m范围内,最大沉降值出现在第7次开挖过程中;土质条件对地连墙的深层水平位移和基坑底部隆起有重要影响,隆起最大值位于地质条件较差的第4次、第5次开挖过程中。

何君佐,刘浩,廖少明,王丹[3](2021)在《双排桩支护下深基坑与紧邻地铁车站相互作用》文中指出随着城市建设的发展,紧邻地铁车站的深基坑开挖不可避免,而占用空间及成本较少、能合理利用既有结构刚度的双排桩在此类工程中有较强的适用性。以济南某紧邻地铁车站的基坑工程为背景,采用有限元数值模拟结合实测的方法,对双排桩支护下深基坑开挖与邻近车站的相互影响规律进行了分析,并探讨了双排桩关键设计参数的影响。研究结果表明:1)既有车站的存在显着减小了基坑开挖时支护结构的变形,双排桩最大侧移低于0.6‰H,发生于埋深0.2H,前后桩的变形展现出较强的整体性;2)在双排桩的支护下,车站侧墙水平位移被控制在0.5‰H以内,各横板最大隆起不到0.12‰H,各部位结构变形均未超允许值,较为安全;3)增加桩间加固土体刚度及前桩刚度均可在一定范围内减小双排桩的变形,而连梁虽能显着限制前桩桩顶的水平位移,但其刚度变化对双排桩变形的影响较小。

吴瑞拓,顾晓强,高广运,樊烽,张科[4](2021)在《基于HSS模型的上海地铁深基坑开挖变形分析》文中研究指明为研究上海软土地区地铁深基坑开挖的变形性状,选取上海地区一典型软土地铁深基坑,基于土体小应变硬化模型(HSS模型)和相应的模型参数,采用PLAXIS 3D软件对该基坑的开挖过程进行了三维有限元数值模拟,并结合现场监测的数据对基坑围护结构的侧移和坑外地表沉降进行了对比。结果表明:使用HSS模型和合适的模型参数可以有效地模拟基坑开挖过程中的变形性状,实测结果与有限元分析结果相吻合,具有很好的工程实用价值;该上海地铁深基坑的最大地表沉降与围护结构最大侧移间的关系符合上海地区最大地表沉降与围护结构最大侧移间的统计关系;围护结构的最大侧移深度发生在基坑的开挖面处;长窄型地铁深基坑仍存在较明显的空间效应,基坑长边中部的变形大于基坑角部,在长窄型基坑的设计和施工中应采取针对性措施。

杜文敏[5](2021)在《基坑围护结构水平变形计算研究》文中提出深基坑开挖均需要进行基坑支护,结构水平变形计算是基坑设计和施工的关键问题。本文从理论计算法、数值模拟法、综合刚度法、神经网络法、统计归纳法五个层面对深基坑开挖围护结构水平变形计算方法进行归纳对比总结。研究结果表明每种方法各有所长,实际工程中需要结合具体实际情况采用。

史康,孙元硕,张伟,魏焕卫[6](2021)在《桩锚支护变形规律及基坑周围变形分析》文中提出对基坑开挖过程中的实测数据分析是研究桩锚支护变形的有效方法。本文根据基坑坡顶的水平位移与竖向位移、周边建筑物的沉降数据,讨论了在桩锚支护下基坑降水以及锚索施工对基坑坡顶位移和周边建筑物沉降的影响,并利用统计方法对坡顶的水平位移和竖向位移进行了相关性分析,最后借助PLAXIS 3D有限元软件对基坑开挖进行数值模拟。实测数据以及模拟结果表明:基坑降水对坡顶的竖向位移、周边建筑物沉降影响较大;同时锚索施工也会对基坑坡顶竖向位移、周边建筑物沉降产生一定的影响;基坑坡顶水平位移和沉降呈现非线性关系;数值模拟与实测结果的趋势大体一致,可以为基坑的现场开挖提供一定的参考。

吴昌将,周磊,易礼,陈梦,俞隽,刘紫秋[7](2021)在《深基坑阳角区域变形性状及开挖对坑外桩基的影响分析》文中指出结合上海长兴科技厂房基坑工程,采用数值计算和现场实测的方法,对基坑开挖引起阳角区域的变形性状以及坑外邻近建筑桩基的影响进行了深入研究。现场实测结果表明,基坑开挖时围护桩侧向变形均呈"鼓肚子"抛物线形状,由于基坑开挖存在空间效应,基坑侧壁中部以及阳角区域的变形大于其他区域;阳角处坑外建筑桩基沉降经历了普遍发展—加速增大、缓慢回弹—继续增大、缓慢回弹—趋于稳定这四个阶段。数值计算结果表明,坑阳角处与侧壁中部的测斜位移明显大于坑阴角处,坑阳角处及侧壁中部的测点测斜位移呈现"鼓肚子"的形状,阴角处的测斜位移基本呈直线状;坑外桩基距离基坑开挖面越近,其水平位移越大;处于坑阳角区域的桩基受影响程度明显大于坑阴角区域,且桩基的变形性状也不尽相同。现场实测与数值计算结果所反映的规律较一致。

殷茜,孙少锐,理继红,李松洋[8](2021)在《临海深厚软土地区地铁深基坑开挖变形规律研究》文中提出广州地铁4号线某车站基坑位于珠江三角洲冲(淤)积平原,上覆第四系海陆交互相、冲洪积相地层,软土层厚度巨大,下伏基岩主要为燕山期侵入花岗混合岩,基岩面埋藏较深,难以作为持力层,整体工程地质条件较差.为研究临海深厚软土地区深基坑开挖的变形规律及机理,采用有限元法对深基坑开挖工序及支护过程进行数值模拟.结果表明,该地铁深基坑开挖引起的地面沉降最大值为22.95 mm,坑底土体隆起最大值为29.65 mm,围护结构水平方向位移最大值为34.83 mm,桩顶竖向位移最大值为4.14 mm,变形量均处于基坑工程变形控制范围内.此外,利用基坑支护设计软件进行整体稳定验算及抗隆起验算,进一步证明该基坑在施工过程中处于稳定状态,所采用的支护措施有效.

王玉柱[9](2021)在《土岩混合深基坑支护结构的受力变形规律及优化》文中研究说明

燕啸东[10](2021)在《列车振动荷载作用下基坑支护结构动力响应的研究》文中研究指明随着我国基础建设的快速发展,目前许多大、中型城市规划的地铁线路已经构成网线,成为各大、中型城市轨道交通的主要组成部分。地铁行驶时的振动及其传播将使许多已有建筑与在建工程承受动载荷的影响。尤其对于在建项目,研究地下列车振动荷载对其影响规律,针对薄弱区域采取适当加固措施是工程领域关注的重点问题之一。本研究着眼于实际工程案例,研究列车振动荷载作用下基坑支护结构的动力响应规律,主要内容:首先,针对深圳市罗湖区某中学新建校区项目进行数据采集与建模。该项目北侧距9号线(在运营)最近约14m,西侧距离6号线盾构(未运营)区间最近距离约74.0m。支护结构北侧长期受到地铁振动作用影响,以该工程为研究背景。根据实地勘察出的水文地质条件,得到在建工程区域土层各项参数以及基坑支护结构的外形尺寸和开挖深度。其次,针对有限域波动响应问题,提出功能梯度粘弹性人工边界层的设置方法。基于COMSOL软件进行波动问题数值模拟,进行二维结构与三维结构波动问题的数值模拟验证。结果表明,在时域分析中该人工边界层较其他传统方法更能有效降低人工边界对实际波动的影响。同时对比二维结构与三维结构,得到二维结构功能梯度粘弹性人工边界的吸收效果优于三维结构,因此针对三维结构,我们进一步提出了基于功能梯度粘弹性人工边界层与低反射边界组成的复合边界。数值算例表明,该人工边界可以有效达到低反射、无畸变、迅速衰减的要求,被用于本文的后续研究中。再者,本文在前人对于列车振动模型研究基础上,使用MATLAB进行编程,将加速度转化为荷载,作为列车振动荷载作用力。并通过处理后的输入加速度数据的最大频率,来确定网格尺寸大小和时间步长。最后,采用COMSOL软件,对不同开挖深度下支护结构受到的列车振动荷载作用情况建模,通过数值模拟分析受列车振动荷载作用下不同开挖深度时支护结构的动力响应。模拟结果表明:随着开挖深度的增大,受到列车振动荷载作用支护结构位移和应力峰值越大。分析了支护结构桩内拉压力分布情况、及支护结构Mises等效应力分布。其中桩顶、桩底和冠梁位置受力更大;后排桩受到列车振动荷载作用时应力状态比较平稳;支护结构的前排桩桩顶、桩底和冠梁是受到振动作用时的薄弱位置;对比了远隧道侧支护结构的动力响应和近隧道侧动力响应情况,由于动载在土的传播过程中会衰减,当振动传播到远隧道侧时,峰值已经衰减到了输入加速度的3%~8%,远隧道侧的动力响应已经非常弱了。本文着眼于深圳市某校区的具体工程问题分析了动载下该工程基坑支护结构的响应,提出的复合人工边界方法在波动问题的时域分析中具有一定的普适性。采用的方法与所得结论对相关工程应用具有理论价值。

二、深基坑开挖数值模拟与实测研究(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、深基坑开挖数值模拟与实测研究(论文提纲范文)

(1)偏压条件下地铁工作井开挖安全及井-隧相互影响研究(论文提纲范文)

1 工程背景及地质概况
2 深基坑围护结构设计
3 地铁工作井开挖安全及井-隧相互影响的数值模拟研究
    3. 1 数值模型建立
    3. 2 施工工况设置
    3. 3 数值模拟结果分析
        3.3.1 深基坑水平位移云图分析
        3.3.2 围护桩深层水平位移分析
        3.3.3 地表沉降分析
4 现场监测结果分析
    4. 1 监测点位布设
    4. 2 监测数据分析
        4.2.1 围护桩深层水平位移实测分析
        4.2.2 地表沉降实测分析
        4.2.3 内支撑轴力实测分析
5 结 论

(2)盾构工作井深基坑变形规律的数值模拟及分析(论文提纲范文)

1 工程概况
2 计算模型的建立
    2.1 模型建立及参数
    2.2 开挖分析步设置
3 数值模拟结果分析
    3.1 监测控制标准
    3.2 围护结构变形分析
        3.2.1 短边1/2处深层水平位移分析
        3.2.2 水平支撑处深层水平位移分析
        3.2.3 水平内支撑轴力分析
    3.3 基坑竖向位移分析
4 结语

(3)双排桩支护下深基坑与紧邻地铁车站相互作用(论文提纲范文)

0 引言
1 工程背景与监测方案
    1.1 工程概况
    1.2 地质条件
    1.3 监测方案
2 紧邻地铁车站基坑开挖相互影响
    2.1 数值分析模型
    2.2 既有车站结构作用下的双排桩变形规律
    2.3 双排桩支护下的既有车站变形规律
3 紧邻既有车站开挖双排桩参数影响
    3.1 双排桩桩间土体加固程度的影响
    3.2 桩间连梁刚度的影响
    3.3 前桩刚度的影响
4 结论

(4)基于HSS模型的上海地铁深基坑开挖变形分析(论文提纲范文)

0 引 言
1 地铁深基坑场地概况
2 基坑支护方案
3 三维有限元模型分析
    3.1 有限元模型概况
    3.2 有限元模型参数取值方法
    3.3 有限元模型工况模拟
4 模型计算结果分析
    4.1 围护结构侧移分析
    4.2 坑外地表沉降分析
5 结 语

(5)基坑围护结构水平变形计算研究(论文提纲范文)

1 理论计算法
2 数值模拟法
3 综合刚度法
4 神经网络法
5 统计归纳法
6 结语

(6)桩锚支护变形规律及基坑周围变形分析(论文提纲范文)

0 引言
1 工程概况
    1.1 工程场地概况
    1.2 地质概况
    1.3 支护方案
    1.4 施工工况
2 监测结果分析
    2.1 基坑北侧观测结果分析
    2.2 基坑南侧观测结果分析
3 基坑变形相关性分析
    3.1 基坑坡顶沉降sV水平位移sH之特点
    3.2 基坑坡顶变形相关性
4 数值计算
    4.1 计算模型
    4.2 坡顶位移对比分析
    4.3 基坑地表沉降模拟分析
5 结论

(7)深基坑阳角区域变形性状及开挖对坑外桩基的影响分析(论文提纲范文)

0 引言
1 工程概况
    1.1 基坑概况
    1.2 围护设计方案
2 现场实测分析
    2.1 基坑支护结构位移分析
    2.2 建筑物桩基沉降分析
3 数值模拟分析
    3.1 三维数值分析模型
    3.2 基坑侧壁位移分析
    3.3 坑外建筑水平位移分析
4 数值模拟与实测结果对比
    4.1 围护桩测斜对比分析
    4.2 建筑物沉降对比分析
5 结论与建议

(8)临海深厚软土地区地铁深基坑开挖变形规律研究(论文提纲范文)

1 工程概况
2 计算模型
3 计算结果分析
    3.1 地表沉降
    3.2 坑底隆起
    3.3 围护结构变形
4 支护设计方案验算
5 结论

(10)列车振动荷载作用下基坑支护结构动力响应的研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 选题背景与意义
    1.2 国内外技术现状
        1.2.1 深基坑支护研究
        1.2.2 数值模拟技术研究
        1.2.3 列车振动对周围环境影响研究
    1.3 .主要研究内容
    1.4 技术路线和研究方案
第二章 深圳市某基坑项目工程概况
    2.1 工程概况
    2.2 .地形地貌条件
    2.3 水文地质条件
第三章 COMSOL动载时域分析中的人工边界
    3.1 常用的人工边界条件
    3.2 人工功能梯度粘弹性边界层
        3.2.1 Kelvin-Voigt模型
        3.2.2 功能梯度粘弹性边界层的实现
    3.3 二维数值算例验证
        3.3.1 波动问题时域分析中的完美匹配层
        3.3.2 不同人工边界对波动时域分析影响
    3.4 三维数值算例验证
    3.5 本章小结
第四章 基于 COMSOL 软件列车振动荷载下基坑支护结构有限元模型建立
    4.1 本构模型的选取
        4.1.1 Drucker-Prager本构
        4.1.2 材料参数确定
    4.2 计算方法及其原理
    4.3 列车振动荷载的确定
        4.3.1 列车振动加速度的数定形式
        4.3.2 列车竖向激振荷载的模拟
    4.4 人工边界的施加
第五章 列车荷载作用下基坑支护结构动力响应分析
    5.1 地铁振动随机激励得施加
    5.2 不同开挖深度下基坑支护结构的动力反应分析
        5.2.1 基坑支护结构的加速度反应分析
        5.2.2 基坑支护结构位移反应分析
        5.2.3 基坑支护结构压应力响应分析
        5.2.4 列车振动荷载下基坑支护结构的Mises等效应力分析
    5.3 列车振动作用下基坑支护结构总体监测结果
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献

四、深基坑开挖数值模拟与实测研究(论文参考文献)

  • [1]偏压条件下地铁工作井开挖安全及井-隧相互影响研究[J]. 张宇翔,焦玉勇,荆武,钟天,黄才彬. 安全与环境工程, 2022(01)
  • [2]盾构工作井深基坑变形规律的数值模拟及分析[J]. 王建学,刘浩阳. 广东水利水电, 2022(01)
  • [3]双排桩支护下深基坑与紧邻地铁车站相互作用[J]. 何君佐,刘浩,廖少明,王丹. 地下空间与工程学报, 2021
  • [4]基于HSS模型的上海地铁深基坑开挖变形分析[J]. 吴瑞拓,顾晓强,高广运,樊烽,张科. 建筑科学与工程学报, 2021(06)
  • [5]基坑围护结构水平变形计算研究[J]. 杜文敏. 中国建设信息化, 2021(20)
  • [6]桩锚支护变形规律及基坑周围变形分析[J]. 史康,孙元硕,张伟,魏焕卫. 工程勘察, 2021(10)
  • [7]深基坑阳角区域变形性状及开挖对坑外桩基的影响分析[J]. 吴昌将,周磊,易礼,陈梦,俞隽,刘紫秋. 建筑结构, 2021(18)
  • [8]临海深厚软土地区地铁深基坑开挖变形规律研究[J]. 殷茜,孙少锐,理继红,李松洋. 河南科学, 2021(08)
  • [9]土岩混合深基坑支护结构的受力变形规律及优化[D]. 王玉柱. 中国矿业大学, 2021
  • [10]列车振动荷载作用下基坑支护结构动力响应的研究[D]. 燕啸东. 西安理工大学, 2021(01)

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