考慮空間效應(yīng)的基坑變形數(shù)值分析.pdf

1、隨著基坑工程的發(fā)展，在基坑工程設(shè)計(jì)與施工過程中，基坑工程的空間效應(yīng)是一個(gè)不可忽略的問題，也越來越引起人們的重視。大量的工程實(shí)踐表明，基坑具有明顯的空間效應(yīng)，特別是對(duì)于城市建筑物密集區(qū)域的深基坑來說，其空間效應(yīng)更為明顯。對(duì)于不同開挖尺寸和角度的基坑來說，其不同部位的變形規(guī)律不同，此時(shí)就需要在設(shè)計(jì)和施工過程中分別考慮。本文針對(duì)不同開挖尺寸和角度的基坑，回顧了基坑工程的發(fā)展歷史，對(duì)基坑工程的空間效應(yīng)作了一定概括，對(duì)基坑工程空間效應(yīng)的國內(nèi)外研究

2、現(xiàn)狀進(jìn)行了相應(yīng)的研究和總結(jié)。在理論分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合數(shù)值模擬方法，主要研究了在考慮空間效應(yīng)下的不同長(zhǎng)寬比基坑和不同開挖角度基坑的變形規(guī)律和機(jī)理。主要研究?jī)?nèi)容有：
　?。?）運(yùn)用數(shù)值分析方法，研究了不同長(zhǎng)寬比基坑的空間效應(yīng)，分析了其變形的規(guī)律和機(jī)理。通過分析發(fā)現(xiàn)，當(dāng)基坑長(zhǎng)寬比L/B小于2時(shí)，隨著基坑長(zhǎng)寬比L/B的變化，基坑長(zhǎng)邊方向圍護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移和基坑坑底隆起變化明顯，而基坑短邊方向圍護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移和基坑坑外地表沉降則變化不明顯。當(dāng)

3、長(zhǎng)寬比L/B大于2時(shí)，基坑變形不再隨著長(zhǎng)寬比的變化而發(fā)生明顯變化，且此時(shí)按考慮空間效應(yīng)的三維問題分析所得的結(jié)果與按二維平面問題分析所得的結(jié)果較接近。此說明基坑短邊方向具有明顯的空間效應(yīng)，長(zhǎng)邊方向空間效應(yīng)不明顯，尤其是長(zhǎng)邊方向中部區(qū)域可以按二維平面問題進(jìn)行分析。
　?。?）采用數(shù)值方法分析了不同開挖角度基坑變形規(guī)律?？梢园l(fā)現(xiàn)，無論開挖角度是銳角還是鈍角，基坑的角部變形最小，中部變形最大，存在明顯的角部效應(yīng)，也即具有明顯的空間效應(yīng)。當(dāng)

4、開挖角度為60°時(shí)，基坑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移和坑底隆起量都比開挖角度為180°時(shí)的基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移和坑底隆起量小，且開挖角度的變化對(duì)基坑角部的變形有明顯的影響，而對(duì)坑壁中部區(qū)域的變形影響較小。
　　（3）本文最后還分析了考慮空間效應(yīng)的基坑變形的控制。分析發(fā)現(xiàn)，采用分層、分段、分塊開挖的方式是工程中考慮空間效應(yīng)的基坑變形控制的常用方式。特別是對(duì)于狹長(zhǎng)型基坑來說，分層、分段、分塊開挖是控制基坑變形的有效方法。這種開挖方式對(duì)控制基坑角