长春百脑汇基坑支护优化设计

论文摘要

基坑支护工程是当代岩土工程界研究的难点与热点问题。从远古追溯到现代,自人们开始懂得建造居所就有了建造工程,而深基坑工程就是建筑中的古老的基础工程,同时它也是综合了各学科的岩土工程。随着社会生产力发展水平的不断进步,建筑物高度不断增加,因建筑需要基础也就越做越深,其支护结构的难度也就不断加大,这就给这一古老课题提出了的新的内容和挑战。目前,在基坑设计中,我们既要满足它的安全性,同时也要考虑其经济性,而这两方面的性能通常又是比较矛盾的。由于现在还比较缺乏精确的设计计算方法和支护方案优选的方法,所以在实际工程中只能为了满足安全性,便使其支护类型的选择和设计都比较保守,这样就增加了投资,造成一些不必要的浪费;另一方面为了片面的追求经济性,从而降低了基坑的稳定性、变形性和设计安全方面的要求,造成一系列工程事故,导致了更大的经济损失。解决这一矛盾的最合理途径就是要不断深入的研究深基坑工程的优化设计。本文首先分析了基坑工程的发展历史及国内外研究现状,并介绍了各种支护形式的特点及适用范围。针对长春百脑汇基坑工程的实际条件,对可能采用的各种支护形式在技术上和经济上进行了分析比较,选用了桩锚和复合土钉墙的支护方法,分别进行了设计计算,然后用理正深基坑软件对基坑的稳定性进行了验算,最后对所选用的两种支护结构分别进行了有限元数值模拟,针对基坑开挖过程的理论和方法进行较深入细致的研究,分析基坑的初始应力场、位移场的形成,提出考虑开挖单元、节点以及支撑,适合分步开挖的计算模拟方法。结合实际工程的检测,采用GTS大型有限元程序对其进行了分析计算,与实际检测结果进行对比。确定其参数的选取以及数值模拟的正确性,为我省以后的深基坑支护设计与施工提供一个实用依据。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 基坑工程的国内外研究现状
• 1.1.1 国外研究现状
• 1.1.2 国内研究现状
• 1.2 本文的研究内容和研究意义
• 1.2.1 研究内容
• 1.2.2 研究意义
• 第2章 基坑支护形式及设计方案优选
• 2.1 基坑支护类型概述
• 2.1.1 从结构的受力特点不同分类
• 2.1.2 按基坑支护结构分类
• 2.2 基坑支护结构形式及适用范围
• 2.2.1 放坡开挖及简易支护结构
• 2.2.2 水泥土重力式挡墙
• 2.2.3 悬臂式排桩支护结构
• 2.2.4 土钉墙支护结构
• 2.2.5 桩锚支护结构（内支撑、内锚）
• 2.2.6 其他支护结构
• 2.3 百脑汇基坑工程概况及工程地质条件
• 2.3.1 工程概况
• 2.3.2 区域地质背景
• 2.3.3 工程地质条件
• 2.3.4 水文地质条件
• 2.4 百脑汇基坑支护设计方案优选
• 2.4.1 支护类型方案选择
• 2.4.2 基坑支护类型优选的模式
• 第3章 基坑支护结构设计计算
• 3.1 单支点桩锚支护结构设计计算
• 3.1.1 等值梁法的基本原理
• 3.1.2 内力计算
• 3.2 复合土钉墙设计计算
• 3.2.1 设计内容
• 3.2.2 设计计算
• 3.3 理正深基坑软件验算
• 3.3.1 桩锚支护方案
• 3.3.2 复合土钉墙设计方案
• 第4章 百脑汇基坑支护方案设计
• 4.1 桩锚支护方案设计
• 4.1.1 单桩设计
• 4.1.2 锚杆设计
• 4.1.3 整体设计
• 4.2 复合土钉墙设计
• 第5章 百脑汇基坑数值模拟
• 5.1 有限元分析模型
• 5.1.1 几何模型
• 5.1.2 网格划分
• 5.1.3 边界条件
• 5.1.4 初始条件
• 5.2 数值模拟结果与分析
• 5.2.1 定义施工阶段
• 5.2.2 计算结果
• 5.2.3 计算结果分析
• 5.3 本章小结
• 第6章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 作者简介及在学期间所取得的科研成果
• 致谢