采用排桩支护结构的基坑开挖对邻近船闸的影响研究

论文摘要

随着我国内河航运事业的发展,为改善航道的通航条件,内河航道上兴建了大量的低水头水利枢纽,而船闸作为船舶用来克服集中水位落差的建筑物,其通过船舶能力的大小直接影响到内河航运。近年来区域经济合作加强,许多航运干线货运量节节攀升,运输船舶向大型化发展,很多船闸的通航能力接近饱和甚至已经处于饱和状态,促使了水利枢纽的多线船闸的兴建。为便于运行管理,同时减少征地,提高土地使用率,很多预留船闸位于已建船闸附近,它们与已建船闸的位置较近。在新建船闸基坑开挖施工时可能会引起一系列问题:船闸闸首发生了侧移,致使闸门可能关闭不紧,影响船闸正常运行;闸坝上游水位与船闸基坑形成较高的水位差,可能会形成管涌,发生渗透破坏,不能保证施工安全;基坑开挖时如何确保船闸上下游导航墙稳定等问题。因此,为确保已建船闸正常运行,选择合理的基坑开挖方式、基坑与邻近船闸的距离、采用何种防护措施就显得尤为重要。目前,我国针对基坑开挖对邻近船闸的影响研究较少,本文将采用物理模型试验与数值模拟相结合的方法从以下几个方面对其进行研究:(1)通过查阅国内外文献归纳总结基坑开挖对邻近建筑问题的研究现状。(2)以株洲航电枢纽拟建二线船闸为工程背景,采用室内模型试验方法建立概化模型,研究分析了基坑开挖采用排桩支护时,邻近船闸闸室墙位移及支护桩的位移变化规律。(3)探讨岩土工程参数反演分析的方法,基于正交设计对邻近船闸的基坑开挖的材料参数进行位移反分析,为后续的基坑开挖对邻近船闸的影响有限元分析提供准确的参数。(4)采用有限元数值模拟方法,系统分析船闸在检修工况及高运行工况时,基坑开挖过程引起的邻近船闸闸室墙位移、墙后土压力以及地基反力等变化规律,并对基坑开挖对邻近船闸的影响因素进行研究,为工程的设计及施工提供参考。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究的目的及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本文研究主要内容
• 第二章 基坑开挖对邻近船闸影响的模型试验研究
• 2.1 工程背景
• 2.2 试验基本内容
• 2.3 模型基本设置
• 2.4 基坑开挖步骤
• 2.5 结果分析
• 2.6 小结
• 第三章 船闸基坑开挖参数反演分析
• 3.1 位移反演分析基本理论
• 3.2 基于正交试验位移反演分析理论
• 3.3 材料参数反演分析
• 3.4 结果分析
• 3.5 小结
• 第四章 基坑开挖对邻近船闸影响的有限元分析
• 4.1 前言
• 4.2 基坑开挖对邻近船闸影响分析
• 4.3 基坑开挖对邻近船闸的影响因素分析
• 4.4 小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 主要结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录 A 攻读学位期间发表论文目录
• 附录 B 攻读学位期间从事科研项目目录