一、有限元原理在基坑开挖中的应用(论文文献综述)
冉井念[1](2021)在《临近开挖基坑管线变形特性多因素影响研究》文中进行了进一步梳理地铁车站基坑通常采用明挖建造,基坑开挖过程中对基坑周围管线的影响往往十分显着,造成管线的受力变形情况较为复杂。目前管线的变形规律尚不系统。本文通过模型试验、现场实测数据分析、数值模拟等手段对临近开挖基坑管线的影响因素了进行研究,初步得出如下结论:通过模型试验结合极差法敏感性分析得出规律:管线位移随着距离基坑坑壁、深度、管径的增加而减小,管线的最大竖向和水平位移均出现在基坑中部,管线对距基坑坑壁距离变化最为敏感,埋深次之,管径变化对管线变形的影响最小;根据实测数据分析得出规律:随着基坑开挖的进行,管线的沉降值逐渐增加,支撑的施作可有效降低管线沉降值,当管线与基坑宽度方向平行时,管线最大沉降值出现在端头井中部附近处;通过数值模拟对多因素分析得到规律:管线的最大竖向位移随着基坑宽度增加而增加,竖向位移最大值出现在基坑中部处;支撑材料中钢支撑对管线变形的抑制效果最好;不同管线材质中钢管的位移值最小,PVC管位移值最大;管线位移随着距离基坑的距离的变化和基坑影响区的划分一致,当管线距基坑距离在0.7H附近时的位移值最大;管线竖向位移随着管线的埋深先增加后减小;径厚比和内压变化对管线变形的影响很小,可以忽略不计;基坑底板刚度的增加可有效降低管线位移;管线位移随着地连墙厚度和入土比的增加而减小;以管线的最大竖向位移作为评价指标,运用单因素敏感性分析方法对所有因素进行了敏感性分析,得出各个因素的敏感:其中管线距离基坑距离的敏感系数最大,内压的敏感系数最下;其中距离基坑坑壁距离、埋深、管径三个因素的敏感度大小顺序与模型试验采用用极差法计算的一致。以上分析随基坑开挖的的管线变形规律和因素之间敏感性分析具有一定的实际工程意义和理论价值,可为实际工程提供一定的参考。
李海哲[2](2021)在《装配式可回收深基坑支护结构坑角效应数值模拟分析》文中提出基坑具有明显的空间效应,支护结构受力过程中会形成坑角效应区和平面应变区,坑角效应区基坑水平位移变化明显,平面应变区相对稳定位移基本一致。目前装配式可回收深基坑支护这种新型结构,在设计过程中也是采用平面应变区进行设计,并没有考虑坑角效应区位移变化的影响。为探索可回收支护结构坑角效应影响本文采用数值模拟方法,研究坑角效应对可回收支护结构的影响、可回收支护结构与其它支护结构形式坑角效应同异性、多种因素对可回收支护结构坑角效应的影响范围变化规律,其主要研究内容为以下几点:(1)查阅国内外对基坑坑角效应研究的专家着作文献,深入了解坑角效应作用机理,对基坑产生哪些方面的影响以及研究方法,为可回收支护结构坑角效应研究提供理论指导;(2)对可回收支护结构进行全面介绍,描述了这种支护结构的先进性、环保性以及回收步骤,通过查阅相关书籍和基坑支护设计规范,对传统支护设计公式做出调整,其中包括锚杆设计公式修整,支护桩设计改用钢结构计算理论,总结出一套使用于可回收支护结构的设计流程,为今后该支护结构支护设计提供理论指导;(3)根据勘探的地质参数进行支护方案设计,采用数值模拟方法查看基坑开挖过程中可回收支护结构、周边土体,根据有限元模拟结果,得到基坑在开挖过程中产生的变形位移均在基坑监测规范预警值内,验证了基坑的安全性;(4)分析支护结构水平位移发现这种新型支护结构具有显着的坑角效应规律,针对坑角效应影响可利用可回收支护结构中独特的螺栓结构,通过对螺栓松紧调节实现减小坑角效应影响范围;(5)通过查阅文献可知外界因素改变都会对坑角效应影响范围造成不同程度的变化,实际工程中基坑大小、周边环境各不相同,研究各种不同因素改变可回收支护结构的坑角效应影响,分析可回收支护结构和桩锚支护结构、双排桩支护结构在坑角效应方面的同异性,以及坑角拐角形式、地面荷载位置、基坑大小改变坑角效应范围变化规律,为该地区以后采用可回收支护结构进行设计提供空间效应参考。
熊元林[3](2021)在《软土地区基坑开挖变形规律及支护结构参数优化研究》文中指出城市准入门槛不断放宽导致了城市建筑密度的不断增长,因此人们将城市建设的目标转向地下,深基坑工程也受到了越来越多的关注。深基坑工程作为地下工程的重要组成部分,在项目施工过程中会对周边环境造成较大影响。所以在进行基坑开挖的同时需要通过支护结构来提高基坑的稳定性。而在基坑设计的过程中,支护结构的选型和设计过于保守,会增加工程造价;减小支护结构设计参数则会存在安全隐患,因此,研究软土地区基坑开挖变形规律及支护结构参数优化具有重要的工程实际意义。论文以上海市长宁区某异形软土基工程为背景,采用数理统计、实际监测数据分析、数值模拟以及正交试验的方法,对该地区基坑工程围护结构的支护效果进行了研究;通过现场实际监测数据与数值模拟计算结果对基坑开挖不同阶段下的坑外地表沉降、围护结构侧向变形、临近既有建筑变形及倾斜率、支撑轴力和桩土作用进行了分析;对基坑变形影响因素的显着性进行分析并优化了支护结构细部参数。为优化围护结构型式采用数理统计的方法对上海市已建成的基坑围护结构进行了统计分析,得出该地区常用的两种围护结构型式,对这两种围护结构型式的适用范围及围护效果进行了对比研究;对依托基坑工程的实际监测数据、计算模型进行分析,发现坑外地表沉降值、围护结构变形值、临近既有建筑变形值及支撑轴力值均在警戒值范围内,考虑原支护结构及支撑结构的参数设计过于保守,需要对此进行优化;基于Mohr-Coulomb本构关系建立了基坑模型分析了“坑角效应”对基坑变形的影响;计算并分析了基坑开挖再不同阶段下临近既有建筑的倾斜率及桩土作用;通过正交试验的方法从安全性及经济性的角度出发,以坑外地表沉降及围护桩最大水平位移作为评价指标对原支护结构的细部参数进行了优化,优化后的支护结构经济适用型更强,节约了工程造价,对软土地区相似基坑工程有重要的借鉴意义。
李文琦[4](2021)在《深基坑地下水控制及渗流规律的应用研究》文中指出在当今经济全球化、高速发展,城镇化进程的大趋势下,城市的基础设施规模发生着翻天覆地的变化,地上的空间使用达到了最大化,地下空间的利用开发逐渐受到了各方的重视,如何在有限的土地资源下达到利用的最大最优化,是各国各地面临的最新挑战。而在地下空间的开发过程中,深基坑工程是技术性强、复杂程度高的领域之一,在基坑工程的勘察、设计、施工中存在着很多技术难题去解决,特别是在基坑开挖过程中遇到的与地下水有关的工程问题,所以采取怎样的基坑防护装置以及降水措施来控制好地下水,是确保基坑工程施工过程中安全需要的至关重要的问题。本文以太原地铁2号线北大街站1号、2号、4号出入口深基坑工程为背景,总结、归纳了地下水控制技术方法,总结了地下水渗流破坏的几种形式。在基坑开挖施工过程中可能出现的地下水渗流破坏的几种形式,分别为流砂、管涌和基坑坑底的突涌等。实际基坑工程中应用的主要地下水控制方法,分为隔水帷幕、降水、隔水帷幕与降水相结合使用的几种措施。本文计算了在降水条件下考虑渗流和不考虑渗流的水压力和主动土压力,并采用有限元软件MIDAS GTS NX模拟了4号出入口基坑降水过程,得出如下结论:(1)计算的三个出入口得出的水土压力在不考虑渗流时均要比考虑渗流时偏大约20%左右,在实际基坑工程中往往不考虑渗流计算,其水土压力计算值偏于保守,虽然工程安全得到了相应的保障,但是工程成本增大,造成了不必要的浪费。因此在计算分析中应采用考虑渗流作用的水土压力,从而使设计更加合理可靠。(2)通过数值模拟可以得知,在基坑施工中,止水帷幕具有显着的止水作用;止水帷幕与坑内降水相结合的形式,能够保证基坑无水作业,从而保证基坑施工的安全,也能有效控制变形;降水情况下水力梯度沿围护结构从上到下呈现递减趋势,但变化幅度不大;随着基坑开挖深度的增加,支护结构侧壁的土侧压力也越来越大,相应的支撑轴力也越来越大;坑内降水和合理设置支撑(上部混凝土支撑+下部钢支撑)能够很好的控制基坑的变形和地表沉降。
马阳[5](2021)在《桩—钉—锚复合加固技术的应用研究》文中研究表明本文阐述了五种桩-钉-锚复合加固技术的支护形式,主要研究土钉墙与桩锚联合支护结构和桩锚与土钉复合支护结构,这两种支护类型均属于桩-钉-锚复合加固技术。结合西安某土钉墙与桩锚联合支护结构的工程实例,对传统的土钉墙与桩锚联合支护结构稳定性验算方法进行了比较分析,并利用理正深基坑软件和MIDAS GTS NX软件对土钉墙与桩锚联合支护结构的整体稳定性进行验算,并验证MIDAS GTS NX软件的可靠性;以MIDAS GTS NX软件作为研究工具,探索桩锚与土钉复合支护结构中的土钉、锚杆,排桩和面层的工作机理;桩锚与土钉复合支护结构整体稳定性验算方法的选择以及适用于桩锚与土钉复合支护结构的基坑工程范围;应用MIDAS GTS NX软件探索降雨对桩锚与土钉复合支护结构变形的影响。根据西安某土钉墙与桩锚联合支护结构的工程实例,构建整个基坑工程的三维模型(基坑工程AB段采用土钉墙与桩锚联合支护结构),研究基坑AB段随基坑开挖排桩、土钉的工作性状以及通过改变排桩、土钉和锚杆其中的一个施工参数,其余不变的方法,分析了排桩、土钉和锚杆的施工参数对土钉墙与桩锚联合支护结构的影响,为桩-钉-锚复合加固技术的推广与应用作出贡献。主要结论如下:(1)国内大多数建筑设计院都在使用理正系列软件(包含理正深基坑软件)进行基坑工程设计,这说明理正系列软件是经得起时间和实践检验的。利用理正深基坑软件按传统整体稳定性验算方法得到的验算结果和利用MIDAS GTS NX软件对土钉墙与桩锚联合支护结构整体稳定性验算所得到的结果进行对比,不仅验证了 MIDAS GTS NX软件的可靠性,而且还说明了土钉墙与桩锚联合支护结构采用传统验算方法是更偏于安全的。(2)只设置面层支护结构的滑块体大于天然的滑块体,面层能限制土体的侧向变形。土钉+面层支护结构的滑块体大于只设置面层支护结构的的滑块体,土钉对小范围的土体形成加固效应;预应力锚索复合土钉墙的滑块体大于土钉+面层支护结构的滑块体,锚杆能有效控制土体的水平与竖直位移;排桩能有效控制土体的水平与竖直位移,进一步扩大预应力锚索复合土钉墙的加固范围。(3)桩锚与土钉复合支护结构的整体稳定性验算按《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012)中桩锚支护结构的整体稳定性验算更加合理,其中土钉当作非预应力锚杆参与整体稳定性验算。桩锚与土钉复合支护结构适用于土体强度不是很好且开挖深度30 m的基坑工程,笔者首次提出等价土钉个数概念对桩锚与土钉复合支护结构进行经济性分析,相同的深基坑工程,桩锚与土钉复合支护结构的工程造价低于桩锚支护结构。降雨会显着增大桩锚与土钉复合支护结构坡顶的水平与竖直位移,降雨对基坑开挖中下部坡顶水平位移影响较大,对基坑开挖中下部和排桩设置时坡顶竖直位移影响略大。(4)随着基坑开挖,土钉墙与桩锚联合支护结构的土钉轴力呈现中间大,两端小的特点;桩体水平位移呈现两端小,中间大。增大土钉直径和减小土钉水平间距能有效控制土钉墙与桩锚联合支护结构坡顶的水平和竖直位移,但并非盲目增大土钉直径和减小土钉水平间距,这样会提高工程造价。所以对于土钉直径与水平间距的选取,要考虑基坑工程的安全性与经济型两方面。增大桩径与桩体混凝土强度等级对控制土钉墙与桩锚联合支护结构桩顶的水平位移作用不大。锚杆锚固段直径与锚杆预应力能有效控制土钉墙与桩锚联合支护结构桩顶的水平位移,锚杆施加的预应力会减小周边土钉轴力,锚杆施加的预应力越大,减小周边土钉轴力的程度越大。
陈艳平[6](2021)在《某深基坑桩锚支护与土钉墙支护结构的受力变形分析》文中指出近年来,深基坑支护方案的选择随着城市化进程的加快和社会经济技术的快速发展而越来越多,科学合理的选择基坑支护方案在控制工程质量、施工安全和经济成本上尤为重要。在石家庄某深基坑工程案例的研究背景下选择土钉墙和桩锚组合两种支护结构,分别进行稳定性分析验算。针对桩锚组合和土钉墙两种支护方案,将Plaxis 3D数值模拟的结构变形与实际工程监测的支护结构变形进行对比,验证实际工程中选择桩锚支护的优势和合理性。论文的主要工作和取得的成果如下:(1)在实际工程的基础上,选择桩锚组合支护和土钉墙支护进行稳定性分析。(2)选用Plaxis 3D岩土工程通用有限元模拟软件分别模拟土钉墙和桩锚组合两种支护方案。结合模拟过程中的应力和位移云图,给出基坑开挖支护过程中的变化规律。(3)以第一层最北侧边上土钉T1和第一层中间的土钉T2为例,分析研究开挖过程中土钉受力情况。随着基坑的开挖和土钉墙的设置,土钉的轴力从顶部向尾部逐渐扩展;中间土钉所受的力明显高于边上土钉。(4)通过对比分析监测数据值和两种支护方案的模拟值发现,桩锚组合支护结构更加安全,验证了该项目选择桩锚组合支护的安全性,同时也说明了plaxis 3D岩土工程有限元软件数值模拟的可靠性。
张文帅[7](2021)在《预应力鱼腹梁支撑体系控制深基坑变形研究》文中认为建筑工程的迅猛发展推动基坑工程的数量增加,充分利用有限的地下空间成为工程建设不可避免的一个重要课题。当前,基坑工程的施工必须要克服周边大量建筑物的影响,严格控制基坑的变形,难度渐趋提高,这些挑战也进一步推动了深基坑工程的发展。相对于传统内支撑存在的缺点,预应力鱼腹梁支撑体系在施工以及拆除中产生环境污染较小,能够缩短施工工期,降低了工程的造价,并且为基坑施工创造较大的空间,对基坑变形起到明显的控制作用,为了深入此新型内支撑体系对基坑变形的影响,本文的主要研究工作以及结论包括以下几个方面:对于传统内支撑来说,预应力鱼腹梁支撑体系在对工期的把控上具有明显的优势,实现支撑结构构件的循坏利用,实现高效、绿色以及为基坑开挖以及各项分部工程创造较大的空间等优点;采用MIDAS/GTS对实际工程进行有限元数值分析,计算结果与实际监测相差较小且均在报警值范围内,验证了有限元分析模型的有效性;通过鱼腹梁结构施加预应力以及不施加预应力两种施工工况的计算结果进行比较,预应力鱼腹梁施加预应力相对于不施加预应力来说,在一定程度上限制了围护桩的变形,对基坑变形的控制有显着效果。通过对基坑监测方法的介绍,对监测数据进行分析,得到各项监测项目均在报警值范围以内,预应力鱼腹梁支撑体系能够充分地保证基坑安全;通过监测与模拟的对比,由于施工过程中的人为因素和环境因素的影响,两者的变化趋势接近相同,差异较小,符合工程实际情况。图[61]表[17]参[59]
刘波[8](2020)在《软弱地层中基坑开挖卸荷引起临近既有地铁盾构隧道变形及控制方法研究》文中研究说明当前,随着城市轨道交通和地下空间开发利用的迅速发展,在既有地铁隧道附近进行基坑开挖的现象日益增多,基坑开挖引起临近既有隧道变形的预测与控制问题已经成为城市建设过程中必须面对和解决的问题。本文以国家重点研发计划项目(2016YFC0800200、2017YFC0805500)、江苏省研究生科研创新计划项目(KYCX17_0151)和东南大学优秀博士论文培育基金(YBJJ1791)为课题依托,在前人研究的基础上,针对当前隧道变形实用性预测相对欠缺、隧道变形影响区尤其是下卧隧道变形影响区研究尚不完善等问题,运用文献调研、统计分析、数值模拟以及现场试验方法开展了系列研究。主要研究内容及成果总结如下:(1)分别收集42个基坑开挖对侧方既有盾构隧道以及33个基坑开挖对下卧既有盾构隧道影响的工程案例,统计案例中基坑和隧道所处的典型地层条件、尺寸规模、相对位置关系以及结构变形等,分析了工程地质条件、基坑开挖深度、基坑与隧道水平间距等主要因素对隧道水平和竖向位移的影响规律。在此基础上,明确了侧方隧道受基坑开挖影响发生隆、沉的判别标准,给出了坑外隧道竖向位移分区;分别提出了侧方隧道水平位移和下卧隧道竖向位移综合预测指标,给出了软粘土地层,粉土、粉砂性地层和砂卵石、风化岩地层中侧方隧道水平位移和下卧隧道竖向位移经验预测公式。(2)分别建立软弱粉质粘土层中、内撑式基坑开挖对侧方和下卧既有隧道影响的数值计算模型,分析基坑开挖对侧方和下卧隧道变形特性的影响规律,进而通过变形等值线分析,结合20 mm、10 mm、5 mm 3级隧道变形控制标准,分别划分出侧方和下卧隧道变形影响区,并根据影响区特征,通过定义影响区确定参数,实现了对影响区范围的简易化描述。在此基础上,研究了基坑开挖深度和围护结构侧移对侧方隧道变形影响区确定参数的影响规律,给出了不同基坑开挖深度和围护结构侧移条件下侧方隧道变形影响区范围预测方法;研究了基坑开挖深度对下卧隧道变形影响区确定参数的影响规律,给出了不同基坑开挖深度条件下下卧隧道变形影响区范围预测方法。(3)根据隧道变形控制方法统计结果,选择工程中最常用的基坑土体加固法,分别研究软弱粉质粘土层中基坑坑外土体加固和坑内土体加固对侧方和下卧隧道变形的控制效果,综合控制效果和工程经济性,给出了坑外土体加固强度、加固深度、加固宽度建议值,给出了坑内土体加固形式、加固强度建议值。并采用上述建议值,分别研究了坑外土体加固和坑内土体加固对侧方和下卧隧道变形影响区的控制效果。(4)分别依托软弱地层中基坑开挖对侧方和下卧隧道影响的两个实际工程,采用前述得到的隧道变形及影响区预测方法对隧道可能产生的变形进行施工前预测评估,根据预测评估结果采取了相关变形控制措施。施工过程中,对既有隧道变形进行跟踪监测,揭示了隧道受基坑开挖影响变形发展变化规律,并通过对比预测结果和实测结果验证了前述预测方法的可靠性。
祁加海[9](2020)在《倾斜桩在基坑支护中的受力变形机理研究》文中认为现如今,由于施工技术及工程的需要,倾斜桩出现在建筑工程中的概率越来越高,比如在基坑、码头、桥梁等工程中得到了广泛的运用。以往受到施工技术及相关条件的制约,国内基坑排桩支护一直采用竖直形式。然而,相关研究表明,倾斜形式的支护结构更有利于控制基坑土体的变形,倾斜桩具有可有效减小桩身弯矩、控制土体位移等优点。虽然倾斜桩技术已经被越来越的推广应用,但对倾斜支护结构的基础理论研究方面还存在着许多不明且有待完善的地方。本文基于采用倾斜排桩支护基坑工程的开挖施工过程,通过室内模型试验结合有限元软件Midas GTS NX数值模拟的方法,设计多种倾斜角度支护结构的基坑开挖模型工况,模拟在基坑开挖过程中基坑土体及支护结构的变形过程,通过对试验数据及数值模拟结果的分析,研究倾斜桩的受力变形性能。将本文的主要工作简述如下:(1)对国内外有关倾斜桩文献进行查阅与总结,借鉴研究方法及数值模拟建立方式,通过对比制定合理的研究方法。(2)进行倾斜桩室内模型试验,介绍相关试验理论及试验方案,包括模型组成、所需设备及相关数据采集仪器等。对试验实测的基坑开挖深度-支护结构变形、开挖深度-支护结构土压力等数据进行分析,研究不同倾斜角度时,倾斜桩在基坑开挖过程中的受力变形机理。(3)利用有限元软件进行数值模拟,先建立与室内模型试验材料尺寸、参数一致的模型,验证有限元模型参数在本次研究中的可靠性;通过验证后的参数,建立多种不同倾角的单排倾斜支护桩基坑模型,模拟基坑开挖过程,分析计算结果,对比不同倾角(0°~15°)倾斜桩的桩顶水平位移、桩身侧向位移、桩身弯矩、桩侧土压力、基坑土体位移等参数,研究倾斜桩的受力变形规律。(4)对倾斜桩的侧向变形进行理论计算,利用“m”法计算倾斜桩的桩顶水平位移;根据朗肯土压力和库仑土压力的理论计算公式,对倾斜桩的的桩侧土压力及桩身内力进行计算分析。
冯春蕾[10](2020)在《复杂地层条件下地铁车站深基坑工程安全性及其控制研究》文中指出近年来,随着我国城市现代化建设迅猛发展及人口数量激增,用地需求膨胀与地上空间紧缺的矛盾日益显现。因此,合理开发和利用地下空间变得愈发迫切,特别是城市地下铁道建设发展尤为迅速。由于地铁线路多是位于建(构)筑物、道路桥梁、地下管线等设施密集区域,致使地铁车站深基坑存在场地狭小、环境条件限制严格等问题,为基坑工程的建设带来诸多不利;加之城市地层的多变性、周边环境的复杂性以及工程影响的不确定性,一旦出现事故可能危及基坑自身及周边环境的安全,进而造成不同程度的经济损失甚至人员伤亡,引发不良社会影响。因此,作为地下铁道建设的重要组成部分,准确和全面的认识深基坑工程的安全性、并对其可能出现的风险进行及时有效的控制十分必要。深基坑施工过程中常见的安全性问题主要表现为支护体系破坏、土体渗透破坏及周边环境破坏等方面,例如围护结构位移变形过大、折断和整体失稳,基底隆起、突涌、管涌和流砂,围护结构施工和基坑开挖引起的周围地表不均匀沉降、路面开裂、管线破损、邻近建(构)筑物出现裂缝和倾斜等等。针对以上深基坑工程的安全性问题,本文以北京和天津地区两种典型城市地层条件下地铁车站深基坑工程建设为背景,通过分析和研究两地工程地质水文特点、地铁车站基坑的基本尺寸、支护结构类型、围护结构和地表变形等资料,结合已有的大量相关研究成果,重点从变形特性、安全稳定、环境响应、工程风险分析及控制等方面展开研究,旨在初步形成集设计、施工、监测等为一体、能够对复杂地层条件下城市轨道交通建设进行统筹规划的工程建设安全管理体系。主要工作及研究成果包括:(1)基于大量地铁车站基坑变形实测数据得出两种典型城市地层条件下基坑的变形特性及其整体变形模式的概念和研究方法。通过对京张高铁清华园盾构隧道工作井基坑工程、北京地铁6号线、天津地铁5、6号线基坑工程大量变形实测数据的统计和分析,得出不同地质水文条件下基坑的变形特性,并从多角度选取变形指标进行对比;同时以北京地区为例,依据地层特性及尺寸对基坑进行分类研究,并提出考虑空间效应的地铁车站基坑整体变形模式的概念及研究方法,得出整体变形规律。(2)基于多重影响因素提出针对特定地层条件下地铁车站深基坑稳定性的计算方法。通过综合考虑力学计算模型、基坑平面及开挖尺寸、地层及地下水分布情况、土体强度各向异性等因素,形成有针对性的、适合不同地层特性的基底抗隆起、地下水渗流等安全稳定性分析和计算方法;同时基于北京和天津两地实际工程情况,选取主要的基坑稳定性影响因素进行组合计算,通过分析计算结果进一步证实各项因素对基坑稳定性的影响程度。(3)基于实际地层及工程资料形成基坑开挖后环境响应的多角度综合评价方法。通过建立京津两地地层分布及地铁车站深基坑的标准化模型,基坑周边环境以建筑物为代表,分别从基坑开挖对建筑物变形的影响方面、基坑支护体系设计方案及建筑物与基坑间的相对位置关系方面出发,对不同地层条件下基坑开挖与邻近建筑物之间的相互作用进行多角度的分析和评价,以此反馈基坑开挖对环境的影响程度,并形成基坑开挖后环境响应的多角度综合评价方法。(4)基于典型城市地层条件下基坑安全风险的致险因素并结合上述研究给出相应的控制措施及其作用机理和应用效果。通过对地铁车站基坑工程典型的重大安全事故的分析,结合京津地区部分基坑工程的相关资料,确定两地工程风险的致险因素,并对致险因素进行归纳总结。以京津地区实际工程为例,建立标准化地层及基坑模型,针对工程实际需要提出相应的风险控制措施;通过采用数值模拟、正交试验及理论分析等手段,对措施的设计和实施方法、主要设计参数对控制效果的影响进行深入研究;同时给出控制措施方案的确定过程以及控制措施的作用机理。
二、有限元原理在基坑开挖中的应用(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、有限元原理在基坑开挖中的应用(论文提纲范文)
(1)临近开挖基坑管线变形特性多因素影响研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
主要符号说明 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 基坑工程变形特性国内外研究现状 |
1.2.2 基坑开挖对临近管线影响国内外研究现状 |
1.3 存在的问题 |
1.4 主要研究内容 |
1.5 本文的技术路线 |
第二章 室内模型试验设计 |
2.1 引言 |
2.2 模型试验相似准则 |
2.3 模型试验设计 |
2.3.1 试验模型装置 |
2.3.2 支护结构 |
2.3.3 试验用岩土材料 |
2.3.4 试验所用管线 |
2.3.5 试验数据采集设备 |
2.4 模型试验方案 |
2.4.1 地表沉降测点布置 |
2.4.2 桩体水平位移测点布置 |
2.4.3 管线水平位移和竖向位移测点布置 |
2.5 模型试验步骤 |
2.5.1 准备阶段步骤 |
2.5.2 开挖阶段步骤 |
2.6 本章小结 |
第三章 模型试验结果分析 |
3.1 引言 |
3.2 填土表面的沉降位移分析 |
3.3 围护桩桩体水平位移分析 |
3.4 管线竖向位移分析 |
3.4.1 模型试验值分析 |
3.4.2 模型试验值和理论值以及实际监测值对比分析 |
3.5 管线水平位移分析 |
3.6 极差分析 |
3.7 本章小结 |
第四章 基坑开挖对周边管线位移影响的实测分析 |
4.1 引言 |
4.2 工程背景 |
4.2.1 工程简介 |
4.2.2 车站设计概况 |
4.3 管线监测设计 |
4.4 管线沉降规律分析 |
4.5 其他相关项目监测分析 |
4.5.1 周围地表沉降监测分析 |
4.5.2 地下连续墙水平位移监测分析 |
4.5.3 地下连续墙垂直位移监测分析 |
4.5.4 支撑轴力分析 |
4.6 本章小结 |
第五章 不同影响因素对管线变形的数值模拟及敏感性分析 |
5.1 引言 |
5.2 模型概况 |
5.2.1 基本假定 |
5.2.2 计算模型 |
5.3 基坑因素对管线变形数值模拟结果分析 |
5.3.1 基坑宽度的影响 |
5.3.2 基坑长度的影响 |
5.3.3 分布开挖的影响 |
5.3.4 支撑情况不同 |
5.3.5 底板不同刚度对管线的影响分析 |
5.4 管线因素对管线变形数值模拟结果分析 |
5.4.1 不同管材的影响 |
5.4.2 不同管线直径的影响 |
5.4.3 管线距离基坑远近的影响(相对距离L/H) |
5.4.4 管线埋深影响 |
5.4.5 直径-厚度比的影响 |
5.4.6 内压影响 |
5.5 地连墙因素对管线变形数值模拟结果分析 |
5.5.1 地连墙厚度的影响 |
5.5.2 地连墙材料的影响 |
5.5.3 地连墙入土深度 |
5.6 影响因素对管线变形的敏感性分析及论证 |
5.6.1 基坑因素的敏感性分析 |
5.6.2 管线因素的敏感性分析 |
5.6.3 地连墙因素的敏感性分析 |
5.7 本章小结 |
第六章 结论和展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 不足与展望 |
参考文献 |
个人简历 在读期间发表的学术论文 |
致谢 |
(2)装配式可回收深基坑支护结构坑角效应数值模拟分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景 |
1.2 装配式可回收基坑支护的概念 |
1.3 装配式可回收基坑支护体系研究现状 |
1.4 坑角效应研究现状 |
1.5 研究内容 |
第2章 可回收深基坑支护结构理论概述 |
2.1 土压力计算理论 |
2.1.1 静止土压力理论 |
2.1.2 朗肯土压力理论 |
2.1.3 库伦土压力理论 |
2.2 支护结构内力计算方法 |
2.2.1 支护桩设计 |
2.2.2 横梁设计 |
2.2.3 锚杆设计 |
2.3 滑动稳定性验算 |
2.4 小结 |
第3章 有限元模型建立 |
3.1 工程地质简介 |
3.1.1 土体分布概况 |
3.2 支护方案选型 |
3.3 数值模型建立 |
3.3.1 模型尺寸选择 |
3.3.2 基本假定 |
3.3.3 创建有限元模型 |
3.4 有限元模拟结果分析 |
3.4.1 支护结构水平位移分析 |
3.4.2 挡土板位移分析 |
3.4.3 地表沉降分析 |
3.4.4 基坑隆起分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 基坑坑角效应分析 |
4.1 引言 |
4.2 装配式可回收基坑支护结构坑角效应分析 |
4.2.1 基坑坑角效应对可回收支护结构的影响分析 |
4.2.2 可回收支护结构坑角效应的优化方法 |
4.3 可回收支护结构与其它支护结构坑角效应影响范围对比 |
4.4 可回收支护结构不同因素的坑角效应影响范围分析 |
4.4.1 不同地表荷载位置对基坑平面应变比的影响 |
4.4.2 不同拐角形式对基坑平面应变比的影响 |
4.4.3 不同基坑尺寸对平面应变比的影响 |
4.5 本章小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 进一步建议 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间所发表的学术成果 |
致谢 |
(3)软土地区基坑开挖变形规律及支护结构参数优化研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 选题背景及研究意义 |
1.1.1 选题背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 基坑开挖对周边环境影响研究现状 |
1.2.2 基坑支护的优化设计研究现状 |
1.2.3 基坑正交试验法的研究现状 |
1.2.4 存在的问题 |
1.3 研究内容与技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 研究方法 |
1.3.3 技术路线 |
2 软土地层深基坑变形特征及其影响因素 |
2.1 软土地层深基坑变形特征研究 |
2.1.1 基坑变形类型 |
2.1.2 基坑变形诱因 |
2.2 支护结构型式对基坑变形影响的探讨 |
2.2.1 软土地层常用基坑支护方式 |
2.2.2 上海软土地层基坑支护案例分析 |
2.3 支护结构参数对基坑变形影响的探讨 |
2.3.1 地下连续墙及钻孔灌注桩插入比对软土基坑变形的影响 |
2.3.2 地下连续墙厚度与钻孔灌注桩桩径对软土基坑变形的影响 |
2.3.3 钻孔灌注桩间距对软土基坑变形的影响 |
2.3.4 内支撑位置对软土基坑变形的影响 |
2.4 本章小结 |
3 软土地层深基坑开挖变形规律实例研究 |
3.1 工程概况 |
3.1.1 工程简介 |
3.1.2 周边环境情况 |
3.1.3 工程地质条件 |
3.1.4 支护结构方案 |
3.1.5 施工工况 |
3.1.6 监测方案 |
3.1.7 监测点的布设 |
3.2 基坑监测结果分析 |
3.2.1 坑外地表沉降分析 |
3.2.2 围护结构侧向变形分析 |
3.2.3 支护结构轴力分析 |
3.3 临近建筑沉降分析 |
3.4 本章小结 |
4 软土地层深基坑开挖三维数值模拟 |
4.1 数值模拟模型建立 |
4.1.1 模型尺寸及本构模型的确定 |
4.1.2 材料参数确定 |
4.1.3 基坑施工工况模拟 |
4.2 软土地层深基坑开挖三维变形规律 |
4.2.1 坑外地表变形规律分析 |
4.2.2 既有建筑三维变形分析 |
4.2.3 钻孔灌注桩水平侧移分析 |
4.2.4 基坑支护结构轴力分析 |
4.3 基坑开挖桩土作用分析 |
4.4 本章小结 |
5 基坑变形影响因素显着性分析及支护结构参数优化 |
5.1 正交试验理论 |
5.1.1 正交试验的概念及原理 |
5.1.2 正交试验的步骤 |
5.1.3 正交试验设计的结果分析 |
5.2 正交试验参数选取 |
5.3 正交试验条件下设计参数优化分析 |
5.3.1 极差分析 |
5.3.2 方差分析 |
5.4 经济性对比分析 |
5.5 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(4)深基坑地下水控制及渗流规律的应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.1.1 选题背景 |
1.1.2 选题意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 基坑降水施工技术发展现状 |
1.2.2 基坑降水理论发展现状 |
1.2.3 水土计算理论研究现状 |
1.3 研究内容及方法 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 研究方法 |
第2章 渗流基础理论和地下水控制方法 |
2.1 渗流理论 |
2.1.1 地下水类型及其特征 |
2.1.2 地下水渗流的基本概念 |
2.1.3 基坑地下水渗流类型 |
2.2 基坑工程中地下水破坏的几种形式 |
2.2.1 流砂 |
2.2.2 管涌 |
2.2.3 基坑底的突涌 |
2.3 地下水控制方法 |
2.3.1 隔水帷幕 |
2.3.2 降水 |
2.3.3 隔水帷幕+降水 |
2.3.4 选择原则 |
2.4 小结 |
第3章 工程实例 |
3.1 工程概况 |
3.1.1 工程地理位置、周边地貌及环境 |
3.1.2 工程地质、水文地质情况 |
3.1.3 设计参数 |
3.1.4 施工安排 |
3.2 施工工艺技术 |
3.2.1 总体施工步骤 |
3.2.2 施工要点及原则 |
3.2.3 基坑土方开挖 |
3.3 小结 |
第4章 考虑渗流和不考虑渗流时的水土压力分析 |
4.1 计算原理 |
4.2 北大街1 号口水土压力计算 |
4.2.1 不考虑渗流 |
4.2.2 考虑渗流 |
4.3 北大街2 号口水土压力计算 |
4.3.1 不考虑渗流 |
4.3.2 考虑渗流 |
4.4 北大街4 号口水土压力计算 |
4.4.1 不考虑渗流 |
4.4.2 考虑渗流 |
4.5 计算结果分析 |
4.6 小结 |
第5章 基坑降水数值模拟 |
5.1 降水方案 |
5.2 基于迈达斯有限元软件的基坑降水模拟 |
5.2.1 MIDAS GTS NX介绍 |
5.2.2 MIDAS GTS NX操作流程 |
5.2.3 模型建立 |
5.2.4 数值模拟结果分析 |
5.3 小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的科研成果 |
致谢 |
(5)桩—钉—锚复合加固技术的应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景、目的和意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究目的和意义 |
1.2 基坑工程中的桩-钉-锚复合加固技术 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 国内桩-钉-锚复合加固技术理论研究现状 |
1.3.2 国内桩-钉-锚组合支护结构数值计算研究现状 |
1.3.3 国外土钉、桩锚支护及桩-钉-锚组合支护的研究现状 |
1.4 研究主要内容及技术路线 |
1.4.1 主要研究内容 |
1.4.2 主要技术路线 |
2 数值模拟计算软件MIDAS GTS NX软件的可靠性分析 |
2.1 西安市某深基坑工程实例 |
2.1.1 基坑工程概况 |
2.1.2 工程地质 |
2.2 土钉墙与桩锚联合支护结构的传统验算 |
2.2.1 土钉墙与桩锚联合支护结构的传统验算方法 |
2.2.2 土钉墙与桩锚联合支护结构的传统验算结果 |
2.3 有限元MIDAS GTS NX软件的可靠性分析 |
2.3.1 土钉墙与桩锚联合支护结构的三维有限元模型 |
2.3.2 可靠性分析 |
2.4 本章小结 |
3 桩-钉-锚复合加固技术的机理探索 |
3.1 机理探索 |
3.1.1 土钉的作用机理探索 |
3.1.2 锚杆的作用机理探索 |
3.1.3 桩的作用机理探索 |
3.1.4 面层的作用机理 |
3.2 桩锚与土钉复合支护整体稳定性验算 |
3.2.1 桩锚与土钉复合支护整体稳定性验算方法 |
3.2.2 桩锚与土钉复合支护整体稳定性验算方法分析 |
3.3 适用范围 |
3.3.1 适用的开挖深度范围 |
3.3.2 桩锚支护和桩锚与土钉复合支护经济性分析 |
3.4 降雨对桩-钉-锚复合加固技术的影响 |
3.4.1 降雨模型的建立 |
3.4.2 降雨对桩-钉-锚复合加固技术的影响分析 |
3.5 本章小结 |
4 工程应用 |
4.1 深基坑有限元模型 |
4.1.1 深基坑有限元模型的建立 |
4.1.2 数值模型合理性的验证 |
4.2 开挖过程的有限元分析 |
4.2.1 土钉轴力分析 |
4.2.2 排桩位移与弯矩分析 |
4.3 桩钉锚施工参数研究 |
4.3.1 土钉直径与土钉水平间距影响分析 |
4.3.2 排桩桩径与桩体混凝土强度等级影响分析 |
4.3.3 锚杆预应力与锚固段直径影响分析 |
4.4 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及成果 |
致谢 |
(6)某深基坑桩锚支护与土钉墙支护结构的受力变形分析(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 选题背景 |
1.2 研究目的及意义 |
1.3 研究现状 |
1.3.1 桩锚组合支护和土钉墙支护理论研究现状 |
1.3.2 桩锚组合支护结构和土钉墙工程应用研究现状 |
1.3.3 桩锚组合支护和土钉墙数值模拟研究现状 |
1.4 本文主要研究内容 |
1.5 技术路线与创新点 |
第二章 土钉墙和桩锚支护的设计理论 |
2.1 土钉墙支护的基本原理 |
2.1.1 土钉墙的作用机理 |
2.1.2 土钉墙支护计算分析 |
2.1.3 土钉墙整体稳定性验算 |
2.2 桩锚组合支护的基本原理 |
2.2.1 桩锚组合支护的作用机理 |
2.2.2 桩锚支护计算分析 |
2.2.3 桩锚支护稳定性验算 |
2.3 本章小结 |
第三章 土钉墙和桩锚支护稳定性计算分析及基坑监测 |
3.1 工程概况 |
3.2 工程地质概况 |
3.3 基坑支护设计方案 |
3.3.1 设计条件 |
3.3.2 设计参数 |
3.4 基坑支护稳定性计算分析 |
3.4.1 土钉墙支护的稳定性计算分析 |
3.4.2 桩锚组合支护的稳定性计算分析 |
3.5 基坑监测 |
3.5.1 监测目的 |
3.5.2 监测内容 |
3.5.3 监测工作部署 |
3.5.4 监测结果 |
3.6 本章小结 |
第四章 深基坑受力变形数值模拟分析 |
4.1 Plaxis3D软件介绍 |
4.1.1 各种单元模拟 |
4.1.2 土体硬化模型 |
4.2 Plaxis3D模型的建立 |
4.2.1 参数选取 |
4.2.2 桩锚组合支护模型 |
4.2.3 土钉墙支护模型 |
4.3 数值模拟结果分析 |
4.3.1 数值模拟值与监测值对比分析 |
4.3.2 水平位移对比分析 |
4.3.3 竖向位移对比分析 |
4.4 桩锚支护结构参数优化分析 |
4.4.1 桩径的优化 |
4.4.2 桩的嵌固深度的优化 |
4.5 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简介及攻读硕士学位期间取得的科研成果 |
(7)预应力鱼腹梁支撑体系控制深基坑变形研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究目的及研究意义 |
1.3 基坑工程的特点 |
1.4 国内外研究现状 |
1.4.1 国外研究现状 |
1.4.2 国内研究现状 |
1.5 研究内容、研究方法及研究路线 |
1.5.1 研究内容 |
1.5.2 研究方法及研究路线 |
第二章 基坑支护及基坑变形理论分析 |
2.1 深基坑土压力的特点以及分析方法 |
2.1.1 深基坑土压力的特点 |
2.1.2 非极限状态下土压力分析法 |
2.2 基坑支护设计分析方法 |
2.2.1 山肩邦男法 |
2.2.2 竖向平面弹性地基梁法 |
2.3 基坑变形规律及计算理论 |
2.3.1 围护墙体变形 |
2.3.2 坑底隆起 |
2.3.3 地表沉降 |
2.3.4 基坑周边土体位移场 |
2.3.5 基坑的三维时空效应 |
2.4 本章小结 |
第三章 预应力鱼腹梁内支撑系统对深基坑变形的研究 |
3.1 传统基坑内支撑主要分类 |
3.2 预应力鱼腹梁支撑体系的工作原理及组成 |
3.2.1 预应力鱼腹梁的原理 |
3.2.2 预应力鱼腹梁支撑体系施工工艺 |
3.2.3 预应力鱼腹梁支撑体系的组成 |
3.3 对深基坑控制变形的研究 |
3.3.1 支撑预应力施加大小和及时性对基坑变形的影响 |
3.3.2 预应力鱼腹梁系统施加预应力对刚度的影响 |
3.3.3 施加预应力对鱼腹梁结构的影响 |
3.3.4 对撑、角撑杆件强度以及稳定性验算 |
3.4 本章小结 |
第四章 工程实例数值模拟分析 |
4.1 工程概况 |
4.1.1 项目位置 |
4.1.2 周边环境 |
4.1.3 基坑布置 |
4.1.4 区域地形地貌及自然气候条件 |
4.1.5 工程与水文地质条件 |
4.2 基坑围护结构的选型 |
4.2.1 竖向围护结构和止水帷幕的选型 |
4.2.2 水平支撑结构选型 |
4.3 有限元介绍 |
4.3.1 有限元法的求解过程 |
4.3.2 MIDAS/GTS有限元软件介绍 |
4.4 支撑体系整体平面数值模拟分析 |
4.4.1 基本假设 |
4.4.2 建模 |
4.4.3 不同单元材料参数 |
4.4.4 基坑边界条件的施加 |
4.4.5 荷载条件的施加 |
4.4.6 施工工况的模拟 |
4.4.7 计算结果分析 |
4.4.8 预应力鱼腹梁不施加预应力对基坑位移的影响 |
4.5 本章小结 |
第五章 工程实例及监测数据分析 |
5.1 深基坑工程监测的目的及意义 |
5.1.1 深基坑工程监测的目的 |
5.1.2 深基坑工程监测的意义 |
5.2 监测级别的确定及监测控制网的布设 |
5.3 监测和数值模拟对比分析 |
5.3.1 围护桩顶部水平和竖向位移监测 |
5.3.2 周边地表点监测 |
5.3.3 周边管线变形监测 |
5.3.4 深层水平位移监测 |
5.3.5 支撑轴力监测 |
5.3.6 建筑物沉降点监测 |
5.3.7 地下水位监测 |
5.3.8 立柱沉降监测 |
5.4 变形控制警戒值与应急预案 |
5.4.1 监测项目的警戒值 |
5.4.2 变形控制应急预案 |
5.5 基坑风险分析与安全评估 |
5.5.1 基坑风险管理的过程 |
5.5.2 风险控制措施 |
5.6 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(8)软弱地层中基坑开挖卸荷引起临近既有地铁盾构隧道变形及控制方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
符号注释表 |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 基坑开挖对既有隧道的影响机制 |
1.2.2 地铁隧道结构变形控制指标及其限值 |
1.2.3 基坑开挖引起既有隧道变形预测方法 |
1.2.4 基坑开挖引起既有隧道变形的影响区 |
1.2.5 基坑开挖引起既有隧道变形的控制措施 |
1.3 现有研究存在的问题 |
1.4 本文研究内容与技术路线 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
第2章 基于多案例统计的基坑开挖引起侧方既有隧道变形预测公式 |
2.1 基坑开挖对侧方既有隧道影响的工程案例调研统计 |
2.1.1 工程案例调研 |
2.1.2 案例所在地区及地层条件 |
2.1.3 基坑和侧方隧道形式、尺寸 |
2.1.4 基坑和侧方隧道相互位置关系 |
2.1.5 侧方隧道变形控制方法 |
2.2 侧方隧道竖向位移影响因素分析 |
2.2.1 隧道埋深的影响 |
2.2.2 隧道距基坑水平距离的影响 |
2.2.3 隧道竖向位移分区 |
2.2.4 隧道最大竖向位移与最大水平位移关系 |
2.3 侧方隧道水平位移影响因素分析 |
2.3.1 围护结构最大水平位移的影响 |
2.3.2 基坑开挖深度的影响 |
2.3.3 隧道与基坑水平间距的影响 |
2.3.4 基坑沿隧道纵向宽度的影响 |
2.4 侧方隧道水平位移预测公式 |
2.4.1 侧方隧道水平位移预测指标 |
2.4.2 侧方隧道水平位移经验预测公式 |
2.5 本章小结 |
第3章 软弱地层中基坑开挖引起侧方既有地铁隧道变形的影响区 |
3.1 基坑开挖对侧方既有隧道变形影响的数值模拟 |
3.1.1 计算模型建立 |
3.1.2 模型参数选取 |
3.1.3 模型和参数合理性验证 |
3.1.4 模拟工况设置 |
3.2 不同基坑开挖深度和围护结构侧移条件下侧方隧道变形影响区划分 |
3.2.1 侧方隧道变形特性 |
3.2.2 侧方隧道变形影响区划分流程 |
3.2.3 不同条件下侧方隧道变形影响区划分结果 |
3.2.4 不同条件下侧方隧道变形影响区汇总 |
3.3 基坑开挖深度和围护结构侧移对影响区范围的影响规律 |
3.3.1 基坑开挖深度对影响区确定参数的影响 |
3.3.2 围护结构最大侧移对影响区确定参数的影响 |
3.3.3 侧方隧道变形影响区范围预测方法 |
3.4 侧方隧道变形影响区预测方法可靠性验证 |
3.4.1 与前人研究成果对比验证 |
3.4.2 与实际工程案例对比验证 |
3.5 本章小结 |
第4章 基于多案例统计的基坑开挖引起下卧既有隧道变形预测公式 |
4.1 基坑开挖对下卧既有隧道影响的工程案例调研统计 |
4.1.1 工程案例调研 |
4.1.2 案例所在地区及地层条件 |
4.1.3 基坑和下卧隧道形式、尺寸 |
4.1.4 基坑和下卧隧道相互位置关系 |
4.1.5 下卧隧道变形控制方法 |
4.2 下卧隧道竖向位移影响因素分析 |
4.2.1 工程地质条件的影响 |
4.2.2 基坑存在形式的影响 |
4.2.3 隧道穿越基坑长度的影响 |
4.2.4 基坑开挖面积的影响 |
4.2.5 卸载率的影响 |
4.3 下卧隧道隆起变形预测公式 |
4.3.1 下卧隧道隆起位移预测指标 |
4.3.2 下卧隧道隆起位移经验预测公式 |
4.4 本章小结 |
第5章 软弱地层中基坑开挖引起下卧既有地铁隧道变形的影响区 |
5.1 基坑开挖对下卧既有隧道影响的数值模拟 |
5.1.1 计算模型建立 |
5.1.2 模型参数选取 |
5.1.3 模拟工况设置 |
5.2 不同基坑开挖深度时下卧隧道变形影响区划分 |
5.2.1 下卧隧道变形特性 |
5.2.2 下卧隧道变形影响区划分流程 |
5.2.3 不同基坑开挖深度时下卧隧道变形影响区划分结果 |
5.2.4 不同基坑开挖深度时下卧隧道变形影响区汇总 |
5.3 基坑开挖深度对影响区范围的影响规律 |
5.3.1 基坑开挖深度对影响区确定参数的影响 |
5.3.2 下卧隧道变形影响区预测方法 |
5.4 下卧隧道变形影响区预测方法可靠性验证 |
5.5 本章小结 |
第6章 软弱土体加固对既有地铁隧道变形及影响区的控制效果 |
6.1 坑外土体加固对侧方隧道变形控制效果 |
6.1.1 坑外土体加固对隧道变形控制效果评价指标 |
6.1.2 坑外土体加固模拟工况 |
6.1.3 加固强度对侧方隧道变形控制效果的影响 |
6.1.4 加固深度对侧方隧道变形控制效果的影响 |
6.1.5 加固宽度对侧方隧道变形控制效果的影响 |
6.2 坑外土体加固对侧方隧道变形影响区控制效果 |
6.2.1 坑外土体加固对侧方隧道变形特性的影响 |
6.2.2 坑外土体加固对侧方隧道变形影响区的影响 |
6.3 坑内土体加固对下卧隧道变形控制效果 |
6.3.1 坑内土体加固对下卧隧道变形控制效果评价指标 |
6.3.2 坑内土体加固模拟工况 |
6.3.3 加固形式对下卧隧道变形控制效果的影响 |
6.3.4 加固强度对下卧隧道变形控制效果的影响 |
6.4 坑内土体加固对下卧隧道变形影响区的控制效果 |
6.4.1 坑内土体加固对下卧隧道变形特性的影响 |
6.4.2 坑内土体加固对下卧隧道变形影响区的影响 |
6.5 本章小结 |
第7章 软弱地层中基坑开挖引起临近既有地铁隧道变形预测及控制方法工程应用 |
7.1 基坑开挖引起侧方地铁隧道变形预测及控制方法工程应用 |
7.1.1 工程概况 |
7.1.2 侧方隧道变形预测与评估 |
7.1.3 侧方隧道变形控制方法 |
7.1.4 基坑开挖对侧方隧道影响的现场监测 |
7.1.5 预测结果与试验结果对比 |
7.2 基坑开挖引起下卧地铁隧道变形预测及控制方法工程应用 |
7.2.1 工程概况 |
7.2.2 下卧隧道变形预测与评估 |
7.2.3 下卧隧道变形控制方法 |
7.2.4 基坑开挖对下卧隧道影响的现场监测 |
7.2.5 预测结果与试验结果对比 |
7.3 本章小结 |
第8章 结论与展望 |
8.1 主要结论 |
8.2 主要创新点 |
8.3 不足与展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读博士学位期间主要科研成果 |
附录 |
(9)倾斜桩在基坑支护中的受力变形机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 概述 |
1.2 基坑支护形式分类 |
1.2.1 排桩支护 |
1.2.2 地下连续墙 |
1.2.3 重力式水泥墙 |
1.2.4 土钉墙 |
1.2.5 逆作拱墙 |
1.2.6 SMW工法 |
1.3 倾斜桩国内外研究现状与发展动态 |
1.3.1 倾斜桩试验研究现状 |
1.3.2 倾斜桩数值分析研究现状 |
1.4 本文主要研究内容及技术路线 |
1.4.1 主要研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
第二章 倾斜桩室内模型试验研究 |
2.1 概述 |
2.2 模型试验基本理论 |
2.2.1 相似理论 |
2.2.2 相似准则 |
2.2.3 试验相似比设计 |
2.3 试验方案 |
2.3.1 模型箱的制作 |
2.3.2 模型桩的制作与布置 |
2.3.3 地基土及相关参数确定 |
2.3.4 数据采集系统 |
2.4 试验布置及基坑开挖 |
2.4.1 试验布置方案 |
2.4.2 基坑开挖方案 |
2.5 试验数据处理与分析 |
2.5.1 实测数据 |
2.5.2 桩顶水平位移 |
2.5.3 桩侧土压力 |
2.5.4 基坑土体位移 |
2.5.5 桩身侧向位移 |
2.6 本章小结 |
第三章 倾斜桩横向承载性状数值模拟分析 |
3.1 引言 |
3.2 有限元理论简介 |
3.2.1 有限元基本理论介绍 |
3.2.2 Midas介绍 |
3.3 有限元模型建立 |
3.3.1 Midas数值模拟建模过程简述 |
3.3.2 模型几何建立 |
3.3.3 材料本构关系 |
3.3.4 建模基本假定 |
3.3.5 模型网格划分 |
3.3.6 边界条件及荷载设定 |
3.4 数值模拟与试验结果的对比验证 |
3.4.1 桩顶水平位移对比分析 |
3.5 不同倾角的倾斜桩有限元数值模拟分析 |
3.5.1 模型基本参数 |
3.5.2 桩顶水平位移 |
3.5.3 桩身侧向位移 |
3.5.4 桩侧土压力 |
3.5.5 桩身弯矩 |
3.5.6 基坑土体竖向位移 |
3.5.7 基坑土体水平位移 |
3.6 本章小结 |
第四章 倾斜桩受力变形计算方法研究 |
4.1 等值梁法 |
4.2 静力平衡法 |
4.3 弹性地基梁法 |
4.4 利用“m”法进行倾斜桩受力计算 |
4.4.1 m值确定方法 |
4.4.2 计算结果分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 倾斜桩水平土压力计算方法研究 |
5.1 土压力分类 |
5.2 朗肯土压力 |
5.3 库仑土压力 |
5.4 倾斜桩桩侧土压力分析 |
5.4.1 桩侧土压力及桩身内力计算 |
5.4.2 桩侧土压力计算结果分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 攻读学位期间学术成果 |
(10)复杂地层条件下地铁车站深基坑工程安全性及其控制研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 基坑工程变形特性研究现状 |
1.2.2 基坑工程稳定性分析研究现状 |
1.2.3 基坑工程开挖环境影响研究现状 |
1.2.4 基坑工程风险管控研究现状 |
1.3 研究中存在的问题 |
1.4 本文研究内容与技术路线 |
2 地铁车站深基坑工程变形特性分析 |
2.1 引言 |
2.2 典型城市地层区域工程地质及水文条件 |
2.3 复杂地层条件下地铁车站基坑变形特性分析 |
2.3.1 京张高铁清华园盾构隧道工作井深基坑变形分析 |
2.3.2 京津地区地铁车站深基坑变形特性对比分析 |
2.4 考虑空间效应的地铁车站基坑变形特性分析方法 |
2.4.1 整体变形的研究思路及案例分析 |
2.4.2 空间效应对刚性围护结构基坑变形的影响规律 |
2.4.3 空间效应对柔性围护结构基坑变形的影响规律 |
2.4.4 考虑空间效应的地铁车站深基坑整体变形模式 |
2.5 本章小结 |
3 地铁车站深基坑工程稳定性分析 |
3.1 引言 |
3.2 基坑抗隆起稳定性分析 |
3.2.1 基于开挖宽度与桩墙入土深度的基坑分类 |
3.2.2 考虑基坑尺寸特点的抗隆起稳定计算方法 |
3.2.3 考虑土体强度各向异性的抗隆起稳定计算方法 |
3.3 基坑地下水渗流稳定性分析 |
3.3.1 地下水渗流主要特征 |
3.3.2 地下水渗流计算方法 |
3.4 基坑稳定性影响因素分析 |
3.4.1 砂卵石地层条件下的基坑稳定性 |
3.4.2 软黏土地层条件下的基坑稳定性 |
3.4.3 基坑稳定性影响因素综合评价 |
3.5 本章小结 |
4 地铁车站深基坑施工环境响应分析 |
4.1 引言 |
4.2 基坑与周边环境的基本情况 |
4.2.1 北京地区基坑标准化模型及周边环境分布 |
4.2.2 天津地区基坑标准化模型及周边环境分布 |
4.2.3 周边建筑物主要参数及相对位置关系 |
4.3 基坑开挖后围护结构及周边环境变形 |
4.3.1 周边无建筑物时的基坑开挖变形 |
4.3.2 纵墙平行于基坑时的建筑物变形 |
4.3.3 纵墙垂直于基坑时的建筑物变形 |
4.4 基坑施工的环境响应及其评价 |
4.4.1 环境响应分析及计算结果 |
4.4.2 基坑施工对周边环境变形的影响 |
4.4.3 基坑施工与周边环境的相互影响综合分析 |
4.4.4 基坑施工环境响应的综合评价 |
4.5 本章小结 |
5 地铁车站深基坑工程安全性控制 |
5.1 引言 |
5.2 安全事故分析及致险因素获取 |
5.2.1 地铁车站基坑安全事故分析 |
5.2.2 深基坑工程致险因素的确定 |
5.3 基坑开挖变形的动态控制方法 |
5.3.1 动态变形控制方法及流程 |
5.3.2 控制流程的应用效果验证 |
5.4 渗流稳定性分析及控制方法 |
5.4.1 渗流稳定性分析流程 |
5.4.2 基底渗流稳定性评估 |
5.4.3 渗流稳定性加固措施 |
5.5 环境影响分析及变形控制方法 |
5.5.1 隔断墙控制变形的研究背景 |
5.5.2 隔断墙设计参数对变形控制的影响 |
5.5.3 隔断墙变形控制的作用机理分析 |
5.5.4 隔断墙变形控制的应用效果 |
5.6 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 本文主要结论 |
6.2 本文主要创新点 |
6.3 后续工作展望 |
参考文献 |
作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
学位论文数据集 |
四、有限元原理在基坑开挖中的应用(论文参考文献)
- [1]临近开挖基坑管线变形特性多因素影响研究[D]. 冉井念. 华东交通大学, 2021(01)
- [2]装配式可回收深基坑支护结构坑角效应数值模拟分析[D]. 李海哲. 河北建筑工程学院, 2021(01)
- [3]软土地区基坑开挖变形规律及支护结构参数优化研究[D]. 熊元林. 西安科技大学, 2021(01)
- [4]深基坑地下水控制及渗流规律的应用研究[D]. 李文琦. 太原理工大学, 2021(01)
- [5]桩—钉—锚复合加固技术的应用研究[D]. 马阳. 西安工业大学, 2021(02)
- [6]某深基坑桩锚支护与土钉墙支护结构的受力变形分析[D]. 陈艳平. 河北大学, 2021(09)
- [7]预应力鱼腹梁支撑体系控制深基坑变形研究[D]. 张文帅. 安徽建筑大学, 2021(08)
- [8]软弱地层中基坑开挖卸荷引起临近既有地铁盾构隧道变形及控制方法研究[D]. 刘波. 东南大学, 2020
- [9]倾斜桩在基坑支护中的受力变形机理研究[D]. 祁加海. 昆明理工大学, 2020(05)
- [10]复杂地层条件下地铁车站深基坑工程安全性及其控制研究[D]. 冯春蕾. 北京交通大学, 2020(03)