邻近既有地下车库的深基坑工程研究

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随着我国城市化进程的不断加快,向地下发展是解决城市日趋拥挤,城市道路日渐拥堵的一个有效的途径。因此伴随建筑物兴建地下车库、地下商场等地下空间的利用越来越多。复杂环境下的深基坑工程研究已成为一个重要的课题。本文结合某深基坑工程,将土体、围护结构以及邻近地下车库置于一个系统中,采用FLAC3D软件对其进行了较系统的研究,主要内容如下:  建立同时考虑土体、基坑支护结构及邻近地下车库为一体的深基坑的三维数值模型;并根据实际施工情况,结合现场监测,分析了考虑邻近地下车库影响的深基坑开挖过程中地表沉降、支护结构的变形和受力等情况;同时探讨了地下车库的位置、深度、宽度改变时基坑开挖对地表沉降和支护结构的变形和受力的变化规律;结合数值模拟,分析了支护结构与地下车库之间的有限土压力的分布情况,并推导了相应的有限土压力计算公式。  通过研究,得到的主要结论有:  (1)采用FLAC3D软件进行数值模拟,分析了邻近地下车库影响下土体和支护结构在基坑开挖过程中的位移和受力的变化情况,并将结果与现场监测值进行了对比。  (2)邻近地下车库位置变化的数值模拟研究表明,有限土体宽度增大导致:靠近地下车库一侧基坑地表沉降、桩墙侧移、桩侧压力以及内支撑轴力增大,但当有限土体宽度超过1倍基坑开挖深度时,位移、内力均趋于稳定。  (3)邻近地下车库深度变化的数值模拟研究表明,地下车库深度增加导致:靠近地下车库一侧基坑地表沉降、桩侧压力增大,而桩墙侧移和内支撑轴力减小,但地下车库深度大于0.75倍基坑开挖深度时,位移、内力均趋于稳定。  (4)邻近地下车库宽度变化的数值模拟研究表明,地下车库宽度增加导致:靠近地下车库一侧基坑地表沉降增大,桩侧移、桩侧压力及内支撑轴力减小,但地下车库宽度大于2.5倍基坑开挖深度时,位移、内力均趋于稳定。  (5)坑底加固的数值模拟研究表明,加固坑底可减小基坑地表沉降、桩墙侧移和内支撑轴力;第一道内支撑以上桩侧压减小,以下的增大,但对2倍加固深度以下的桩侧压力影响很小。  (6)针对基坑与临近地下车库之间的有限土体,推导了考虑支护结构位移的土压力计算公式,并通过算例将计算结果与数值模拟的结果进行了对比分析,为类似深基坑工程提供参考。
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