【摘 要】
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顶管工程和地铁工程中经常采用的深筒形基坑因其平面尺寸小而深度深,故具有整体性强、空间效应明显等特点。这类基坑常常因为规划需要而设置在河道、堤岸旁边,使得基坑工程性状及设计与施工问题变得非常复杂。这种临岸的深筒形基坑有发生整体倾覆或整体滑移破坏的可能,本文通过对当前深筒形基坑挡土结构抗倾覆与抗滑移的研究成果进行综述,认为目前的研究仍处于初步阶段,缺少一个明确的临岸深筒形基坑挡土结构整体抗倾覆与抗滑移
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顶管工程和地铁工程中经常采用的深筒形基坑因其平面尺寸小而深度深,故具有整体性强、空间效应明显等特点。这类基坑常常因为规划需要而设置在河道、堤岸旁边,使得基坑工程性状及设计与施工问题变得非常复杂。这种临岸的深筒形基坑有发生整体倾覆或整体滑移破坏的可能,本文通过对当前深筒形基坑挡土结构抗倾覆与抗滑移的研究成果进行综述,认为目前的研究仍处于初步阶段,缺少一个明确的临岸深筒形基坑挡土结构整体抗倾覆与抗滑移稳定的计算模式,基于平面假定的现有方法使得基坑挡土结构的设计不仅浪费又不能很好的保证安全。本文的主要工作及成果包括以下几个方面:
1.通过室内模型试验研究了临岸深筒形基坑挡土结构的破坏模式,分析了结构刚度,岸坡深度以及结构顶部与岸坡距离对挡土结构整体倾覆与滑移的影响。结果表明:当挡土结构具有一定的刚度时,在远离岸坡一侧加载的情况下,结构发生绕底部的整体倾覆。岸坡深度增大、结构顶部与岸坡的距离缩小时,结构更容易发生倾覆。
2.利用Z-SOIL有限元软件,建立了临岸深筒形基坑的三维数值模型,模拟室内模型试验现象,进一步分析了临岸深筒形基坑位移形态及土压力的分布模式,给出了砂土中临岸深筒形基坑挡土结构倾覆破坏的物理定义:当结构轴线倾角超过5°时认为结构发生了倾覆破坏。
3.根据模型试验与数值分析的结果,定义了砂土中临岸深筒形基坑挡土结构发生倾覆破坏时的转动中心,并提出了临岸深筒形基坑挡土结构整体抗倾覆与抗滑移稳定安全系数的计算方法。
4.利用Z-SOIL软件模拟了天嘉湖污水管维修检查井基坑开挖及加载的施工过程,将模拟结果与采用启明星软件进行二维设计的结果进行了对比,进一步论证了临岸深筒形基坑整体分析的重要性及优点。
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