軟土地基超大型基坑變形控制方法研究.pdf

1、軟土地基超大型基坑工程的關(guān)鍵所在是基坑的變形控制，變形控制主要與圍護(hù)體系選型和施工方法的選擇有關(guān)，其涉及到許多因素，因此需要通過研究才能獲得合理的設(shè)計(jì)和施工參數(shù)。本文以鐵路上海南站南廣場(chǎng)主基坑為背景，通過室內(nèi)土工離心模擬試驗(yàn)、數(shù)值分析計(jì)算方法結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)資料針對(duì)圍護(hù)體系和施工方法帶來的相關(guān)工程問題進(jìn)行系統(tǒng)研究，涉及土坡在施工期的蠕變變形規(guī)律、影響土體蠕變的因素、預(yù)留土臺(tái)的大小和作用以及土塊的跳挖方法，主要研究工作、成果和結(jié)論包括：

2、 (1)根據(jù)軟土超大型基坑的變形特點(diǎn)，研究分析了圍護(hù)體系和施工方法的選擇及其所帶來的問題，指出了軟土超大型基坑變形控制的關(guān)鍵在于合理的設(shè)計(jì)和施工參數(shù)。 (2)通過離心試驗(yàn)對(duì)土坡的蠕變變形進(jìn)行了模擬分析，在此基礎(chǔ)上，根據(jù)土體的剪切蠕變特性、采用等效應(yīng)力和時(shí)間的分維數(shù)描述土體的蠕變方程，結(jié)合現(xiàn)有的上海地區(qū)軟土的蠕變?cè)囼?yàn)曲線，擬合出蠕變計(jì)算參數(shù)；采用時(shí)間硬化模型對(duì)該基坑放坡和圍護(hù)相結(jié)合的施工過程中土坡的蠕變變形、剪應(yīng)力松弛和蠕應(yīng)變變

3、化規(guī)律進(jìn)行了計(jì)算分析，結(jié)果表明采用冪指數(shù)形式的蠕變方程進(jìn)行軟土放坡開挖基坑土坡長(zhǎng)期暴露下的蠕變計(jì)算是可行的。此外，對(duì)臨近基坑的超載大小和位置、圍護(hù)結(jié)構(gòu)背后的防滲墻的寬度和高度、中板支撐與否對(duì)土坡蠕變的影響規(guī)律進(jìn)行了計(jì)算分析，為超大型軟土基坑施工參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。 (3)為有效控制超大型基坑施工過程中的變形，針對(duì)比選工法后帶來的預(yù)留土臺(tái)寬度、開挖順序等問題進(jìn)行了離心模擬試驗(yàn)和數(shù)值計(jì)算分析。研究分析了預(yù)留土臺(tái)在控制大面積軟土

4、基坑變形中的作用機(jī)理，推導(dǎo)了土臺(tái)臨界寬度的計(jì)算公式以及連續(xù)墻水平變形與土臺(tái)寬度之間的關(guān)系；采用有限元模擬方法，通過基坑變形、連續(xù)墻的受力和變形對(duì)比，計(jì)算分析了中心島土塊、預(yù)留土臺(tái)的開挖順序，對(duì)于軟土超大型基坑中心島法結(jié)合部分逆作的施工方法具有一定的指導(dǎo)意義。 (4)根據(jù)前述研究結(jié)果，結(jié)合大量工程經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)提出了三種較適合于軟土超大型基坑的設(shè)計(jì)施工方案，并從控制開挖對(duì)周圍環(huán)境的影響和基坑自身的變形控制兩個(gè)方面，分析總結(jié)了軟土地基超