论文部分内容阅读
随着高层、超高层建筑物和地下建筑物的不断增多，基坑向大深度、大面积方向发展已成为必然趋势。为了保证基坑稳定与施工顺利进行，不仅要考虑支护措施的可靠性与经济性，同时还必须满足基坑开挖变形要求。而在变形控制和经济性等方面的优势，深基坑支护结构与主体地下结构两合一的支护方式受到青睐，也是武汉地区近年来深基坑试用性支护方式。
在支护结构与主体地下结构相结合的深基坑工程设计中，最关切的问题是预测基坑的变形，但目前尚缺乏对其变形的系统研究。由于基坑工程的高度复杂性，然而武汉地区地质条件的复杂，又没有相关的资料以供设计参考，因此本文采用平面有限元方法结合武汉第一商业学校实训大楼深基坑工程和中石油大厦深基坑工程实例，对武汉地区支护结构与主体地下结构两合一的深基坑变形进行了初步研究。
本文的主要内容包括如下几个方面：
首先，本文对武汉地区深基坑支护方式及存在的问题进行了系统总结，介绍了支护结构与主体地下结构两合一的深基坑设计方法、类型和适用条件。
其次，了解了土的本构模型相关概念，重点研究了比较适用于武汉地区典型土层深基坑开挖变形分析的修正剑桥模型。
第三，基于ABAQUS软件和武汉典型土层，对支护结构与主体地下结构两合一的深基坑建立了考虑土与结构共同作用的平面有限元模型；基于面-面接触实现了围护结构与土体之间的接触算法；通过激活杆件单元、移除相应的土体单元和接触面单元实现基坑开挖过程的模拟。
第四，系统地分析了武汉典型土层中支护结构与主体地下结构两合一的深基坑变形性状，主要包括围护结构的变形、墙后地表土体的侧移和沉降以及坑底土体的隆起变形。
第五，对比分析了围护结构与土体之间接触面参数的影响，系统分析了基坑变形对修正剑桥模型中各土层参数的敏感程度，同时研究了连续墙的厚度和楼板的厚度对基坑变形的影响。
第六，对武汉第一商业学校实训大楼深基坑和中石油大厦深基坑的变形进行了实测分析研究，结果表明采用支护结构与主体地下结构两合一的支护方式有效地控制了基坑的变形，且与理论研究吻合得较好，验证了基本分析模型的合理性。
最后，通过两个工程实例的监测结果表明管线沉降大小与管线所在的位置密切相关，同时钢筋砼环撑使得角部效应不够显著；基坑开挖对周边建筑物的沉降很不均匀，建筑物相对于基坑越近则其对应的沉降也就越大，建筑物本身的基础和主体结构的刚度越大，其对应的沉降也就越小。同时还分析了基坑开挖对管线和周边建筑物的影响因素。