地下建筑結構工程實例(ppt34頁)(參考版)
2025-02-28 09:59本頁面
【正文】 對不平衡力和位移的模擬計算結果分析 ,位移變形值在 BC段支護后非常小 ,即使在考慮基坑頂面施工及降雨等因素的情況下 ,也仍無明顯位移 ,從經濟角度看 ,可以對基坑支護方案進行優(yōu)化 ,使得基坑支護工程在安全、可行的同時 ,盡量減少工程成本 ,節(jié)約工程材料。從模擬結果來看 ,基坑模擬得出的位移很小 ,完全可以滿足穩(wěn)定和變形要求。故在基坑開挖支護工程的數(shù)值模擬技術中 ,需準確定量基坑頂面的受力邊界條件。 地下建筑結構 基坑頂面周邊建筑所產生的永久荷載邊界條件大小對整個基坑的穩(wěn)定和變形都有很大影響。值和最大水平位移與開挖深度 H的比值 (產H/H)喻是決定深基坑支護工程是否穩(wěn)定的兩個主要影響參數(shù) ,當(產 H/H)%O小于 %o范圍內就是正常的。因此可以說明選擇的計算范圍是科學的 ,模型的計算結果也是符合實際的。另外 ,在開挖過程中 ,基坑開挖深度以下的土體存在水平方向位移和垂直沉降 ,但在接近于模型下邊界處位移變化為零 。從本質上講 ,基坑坑底隆起主要是由基坑周邊土體沉降對坑內土體的擠壓作用導致的 ,少量隆起是基坑開挖使坑內土體應力釋放而產生的回彈 ,因此只要支護結構嚴格控制基坑周邊沉降量 ,基坑底及時進行墊層等施工 ,基坑坑底隆起就可以控制在一定的范圍內。 (4)基坑開挖過程中 ,基坑周邊土體發(fā)生沉降不大 ,主要沉降和差異沉降在基坑頂面荷載處 。 (3)基坑開挖過程中 ,坑底一直表現(xiàn)為隆起狀態(tài) ,且隆起量隨開挖進行不斷增大 ,在第五步開挖完成后 ,達到最大隆起量 7rn幻。開挖完成后地面局部荷載處最大沉降量為 。隨著開挖的進行 ,坑壁沉降量和坑底隆起均逐漸趨于穩(wěn)定。每開挖一步時 ,坑壁土體由于應力松弛在土體自重及地面荷載作用下產生沉降 。 從圖中可以看出 : (l)基坑開挖打破了原始土體的應力平衡狀態(tài) ,致使土體中應力重新分布 ,形成二次應力場。下面的數(shù)值為位移大小的變化范圍 ,從上到下由負值到正值 ,負值代表向土體沉降 ,正值代表土體隆起。 基坑在分步開挖支護后 ,進行平衡計算同樣可以得到 垂直位移等值線分布圖 ,列出每步開挖后 z方向的垂直位移等值線分布圖 ,見圖 22到 27?；娱_挖后 ,邊坡及周邊土體的不均勻沉降均會影響基坑施工安全和周邊建筑物的穩(wěn)定。 地下建筑結構 綜上所述 ,在深基坑開挖過程中 ,基坑周邊土體水平位移呈現(xiàn)出上小下大的分布規(guī)律 ,有整體滑動的趨勢 ,即基坑邊坡破壞形式為沿某一滑裂面滑動破壞 ,在預應力錨桿支護設計中 ,應按照滑面破壞計算方法控制好自由段與錨固段的長度 ,錨桿的錨固段一定要位于滑裂面之后的穩(wěn)定巖土體 ,錨桿長度可按從上而下由長到短的布設原則。隨著深度增加 ,位移最大值向著邊坡底部附近發(fā)展 ,第四步開挖至第五步開挖 ,整個邊坡處于穩(wěn)定狀態(tài) ,位移值很小 ,僅在坡底有 1刃 n幻 n左右的位移值。隨著開挖進行 ,位移最大值不斷向下發(fā)展 ,水平位移上小下大 ,開挖面向著基坑滑動的趨勢。 (4)CD段最大位移 :在第一步開挖完成后 ,最大水平位移發(fā)生在基坑頂面 。 地下建筑結構 (3)BC段坡頂位移 :前四次開挖完成后 ,位移等值線圖上水平位移均為正值 ,直到第五步開挖完成后 ,坡頂土體擠壓基本被還原 ,土體水平位移約為 0。但因該步開挖深度較小 ,隨著土體的平衡 ,位移不會明顯繼續(xù)發(fā)展。對應于右側圖中同顏色區(qū)域的位移值。 圖 16第一步開挖支護 x方向位移等值線圖 圖 17第二步開挖支護 x方向位移等值線圖 地下建筑結構 圖 18第三步開挖支護 x方向位移等值線圖 圖 19第四步開挖支護 x方向位移等值線圖 圖 20第五步開挖支護 x方向位移等值線圖 圖 21第五步完成后 CD段 x方向位移典型剖面圖 地下建筑結構 圖中左側表示 x方向的位移。由于基坑位移控制方向為 x和 z方向 ,故水平位移只列出 x方向的等值線圖。因支護工藝采用小型機械施工 ,為充分反映周邊建筑物
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