深基坑邻近建筑物的加固方法及加固机理研究

论文摘要

随着城市经济的发展,建筑用地越来越紧张,导致新建建筑与既有建筑的间距也越来越小,新建工程基坑开挖将影响邻近既有建筑物的安全,同时既有建筑物的存在也会影响基坑边坡的稳定性。因此,深基坑邻近建筑物的加固理论与技术研究是目前结构工程学科和岩土工程学科急待研究解决的重要课题之一。本文基于预压桩基础托换法加固既有建筑物理论、采用数值模拟方法及工程实例验证,对采用预压桩基础托换法加固深基坑邻近建筑物的加固方法及加固机理进行较为系统的分析研究,得出以下结论:通过分析深基坑与邻近建筑的相互影响,提出采用预压托换桩基础托换法对邻近深基坑既有建筑物的基础进行提前加固,该方法利用预压托换桩把深基坑邻近建筑物的荷载传递到比基础更深的持力层上,主动卸去既有建筑物施加在基坑边坡上的荷载,既能保证建筑物的安全,又能保证基坑边坡的稳定;通过数值模拟分析,得出基坑开挖后加固时建筑物基础水平位移是未加固时的1/13,竖向位移是未加固时的1/23,加固时地基土应力相比于未加固时变化明显减小,同时预压桩轴力变化不大,证明了预压桩有很好的传力效果;通过理论分析及工程实例验证,得出对预压桩适当加密,会起到更好的加固效果。上述研究成果在邻近深基坑开挖既有建筑物加固方法的研究与工程应用方面取得了成功的尝试,对于进一步研究深基坑邻近建筑物的加固提供了一定理论支持,并可供类似工程的设计与施工作为参考。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 课题研究背景及研究意义
• 1.2 深基坑邻近建筑物的加固理论和技术的研究与应用现状
• 1.2.1 既有建筑物邻近深基坑开挖过程的受力及变形规律研究状况
• 1.2.2 深基坑邻近建筑物的加固理论与技术的研究及其应用现状
• 1.3 本课题研究的主要内容
• 2 深基坑邻近建筑物的加固方法及加固机理研究
• 2.1 深基坑开挖时邻近既有建筑物与基坑边坡相互影响作用分析
• 2.2 深基坑邻近建筑物的一般加固处理方法
• 2.2.1 从引起变形的“源头”上采取减小基坑变形的处理方法
• 2.2.2 从基坑变形的传播途径上所采取的处理方法
• 2.2.3 从提高基坑周边环境抵抗变形能力的加固处理方法
• 2.3 预压桩基础托换法用于深基坑邻近建筑物的加固处理方法
• 2.3.1 预压桩基础托换法的基本原理
• 2.3.2 预压桩基础托换法的施工要点
• 2.3.3 预压桩基础托换法的优缺点及适用范围
• 2.3.4 预压桩基础托换法用于加固深基坑邻近建筑物的方法要点
• 2.4 预压桩基础托换法加固深基坑邻近建筑物的加固机理
• 2.4.1 建筑物对其邻近深基坑土侧压力的影响分析
• 2.4.2 群桩（clump of piles）水平承载力性状分析
• 2.5 本章小结
• 3 预压托换桩加固深基坑邻近建筑物的数值模拟研究
• 3.1 数值模拟分析及软件选择
• 3.2 桩、土本构关系的确定
• 3.2.1 土体的本构模型
• 3.2.2 桩体混凝土的本构模型
• 3.3 有限元计算模型构建
• 3.3.1 土体模型及其参数确定
• 3.3.2 建筑物模型的确定
• 3.3.3 预压桩的模型及桩土接触单元的确定
• 3.4 有限元计算模型及其模拟
• 3.4.1 有限元计算模型
• 3.4.2 开挖模拟方法与步骤
• 3.5 深基坑开挖数值模拟结果及其分析
• 3.5.1 既有建筑物基础及基坑边坡水平位移分析
• 3.5.2 既有建筑物基础及基坑竖向位移分析
• 3.5.3 基坑开挖引起的地基土应力变化的分析
• 3.5.4 预压桩体的内力分析
• 3.6 本章小结
• 4 预压桩基础托换法用于深基坑邻近建筑物加固工程实例验证
• 4.1 工程概况
• 4.2 工程存在问题及原因分析
• 4.2.1 工程存在问题
• 4.2.2 工程问题原因分析
• 4.3 工程问题处理方案
• 4.3.1 工程问题处理方案
• 4.3.2 加固补强方案要点
• 4.4 主要技术成果及加固处理效果分析
• 4.4.1 主要技术成果
• 4.4.2 加固处理效果分析
• 4.5 本章小结
• 5 结论
• 5.1 主要结论
• 5.2 进一步研究的问题
• 致谢
• 参考文献
• 附录