论文部分内容阅读
深基坑工程是一个综合性很强的岩土工程技术问题，涉及到土力学、岩体力学、结构力学、材料力学和水文学等诸多学科，不仅需要考虑一般岩土工程涉及的强度与变形问题，还要考虑支护结构与土体变形协调一致的问题。由此可见，深基坑工程是一个复杂的岩土工程问题。随着我国经济的迅速发展，城市建设的速度也逐渐加快，涌现出了大量的深基坑工程。这些深基坑大多位于城市中心区，地质条件多样，周边环境复杂，无论工程规模还是技术难度都越来越大，对基坑支护结构方案设计合理性与安全性的要求也越来越高。深基坑支护结构的类型很多，各种支护结构都有自己的特点和适用范围。合理选择支护结构类型不仅关系到工程投入，更关系到基坑工程的安全。针对不同的基坑情况和支护结构类型，计算理论和设计方法也不相同，各种计算方法都有一定的适用性和局限性。由于涉及到土、岩石、地下水、支护结构等许多因素，基坑工程支护设计比较复杂。目前在国内，由于基坑问题的复杂性，加上支护方案设计不合理、施工方法和顺序不当、监测不到位等原因，出现了许多基坑工程事故，不仅耽误了工期，还给国家和人民带来了巨大的损失，造成了严重的后果。所以，在基坑工程中必须谨慎选择基坑支护结构类型，合理选择计算理论与方法，设计出最合理的支护方案，保证基坑施工安全与经济要求。由此可见，对基坑支护结构设计进行研究具有很强的理论与现实意义。本文以长春市工会大厦深基坑工程为例，深入分析了各种常见的基坑支护结构类型的优缺点和适用范围，并结合工程实际情况，选择了桩锚联合支护结构类型。在分析了各种基坑支护理论与计算方法的长处与不足后，确定了采用基于极限平衡理论的等值梁法来进行基坑支护计算，并采用弹性地基梁法进行优化，将优化后的结果作为计算结果来设计基坑支护方案。基坑设计计算结果经稳定性分析确定是满足要求的，工程施工结果也表明支护方案的安全正确性。在基坑施工过程中发现了一些问题，分析其原因并及时采取相应的工程措施，保证了基坑按时顺利完工。本文介绍了岩土工程领域中常用的有限差分软件—FLAC3D的原理和特点，并采用这一数值软件对工会大厦深基坑分步支护开挖进行模拟分析，得到基坑土体和支护结构的应力和位移变形情况。通过对模拟结果进行分析，发现桩锚支护结构下，随着基坑开挖深度的增加，基坑土体和支护结构都将发生内力和位移变化。通过分析，指出基坑工程中可能存在的薄弱环节并提出合理化建议，对支护方案进行优化。经过模拟结果的分析和与现场实测结果的对比，表明基坑的数值模拟是比较成功的，同时也说明FLAC3D在深基坑工程的应用是可行的，从而为今后的基坑工程设计与分析提供了一种新的方法与手段。