【摘 要】
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随着近些年高层建筑的不断增多,深基坑逐渐成为岩土工程领域的热门问题。而深基坑通常对应了高水头的地下水,这使得抗浮设计变得至关重要。在一般的抗浮设计中,通常采用帷幕止水、配重、抗拔桩或抗拔锚杆的方法。本文所研究的混凝土封底-分仓墙(抗拔墙)则是一种新型的抗浮结构,适用于水下开挖工法,同时起到了抗浮、支护和方便施工的作用。本文以北京地铁八号线永定门外车站基坑工程为依托,通过数值模拟的方法对这种新型抗浮
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随着近些年高层建筑的不断增多,深基坑逐渐成为岩土工程领域的热门问题。而深基坑通常对应了高水头的地下水,这使得抗浮设计变得至关重要。在一般的抗浮设计中,通常采用帷幕止水、配重、抗拔桩或抗拔锚杆的方法。本文所研究的混凝土封底-分仓墙(抗拔墙)则是一种新型的抗浮结构,适用于水下开挖工法,同时起到了抗浮、支护和方便施工的作用。本文以北京地铁八号线永定门外车站基坑工程为依托,通过数值模拟的方法对这种新型抗浮结构的力学特性进行了研究,并为结构的优化提供了理论参考。本文的研究主要分为以下几个部分:1)在PFC2D软件中建立了单墙模型,通过施加不同的上拔荷载,探究了墙体上拔过程中土体剪切带的变化情况,并分析了极限荷载下墙体上拔的破坏过程。建立了封底-抗拔墙模型,通过改变墙间距进行模拟,探究了不同墙间距下抗浮结构的上拔位移量。2)在midas/GTS软件中建立了永定门外车站基坑模型,结合实际施工工序对基坑开挖进行了数值模拟,并通过对比地下连续墙位移的监测值和模拟值验证了模型的正确性。在抗浮安全系数相同的情况下,模拟了分仓墙法、配重法、抗拔桩法三种抗浮方案,对比了三种方案中封底的位移和弯矩,总结了分仓墙法的受力、变形规律。并通过改变分仓的数量,尝试对结构进行优化。3)通过数值模拟的方法对比了在有、无分仓墙时,地下连续墙侧向位移的大小,进而分析了分仓墙对地下连续墙起到的支护效果和影响范围。采用控制变量法分别探究了分仓墙的间距、深度、弹性模量三种参数对于抑制地下连续墙侧向变形效果的影响。通过以上的方法,在微观和宏观两个层面对这种封底抗浮结构进行了研究,得到了结构的部分力学特性,并分析了仓数、材料等参数对于该结构的影响,为结构的优化提供了思路,可用于指导未来相关工程的设计。
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