软土深基坑周边多层框架民宅风险源等级划分

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软土地区深基坑开挖会造成较大的土体位移变形,进而可能会引起周边既有建筑物的破坏。既有研究成果已经给出了深基坑周边环境风险源等级划分方法,但这些方法仅以“自由场”变形量作为划分依据,未能合理考虑不同既有建筑物与“被动”变形土体之间的相互作用机理,导致环境风险源等级划分结果针对性不足、实践意义不强。因此,本文以多层框架民宅为深基坑环境风险源等级划分的对象,旨在研究考虑渗流固结作用与否模式下深基坑开挖引起周边多层框架民宅附加响应分布规律,分别提出两种模式下多层框架民宅风险源等级划分方法。具体工作如下:(1)利用FLAC3D软件对武汉地铁某车站基坑开挖工程进行了模拟,所得到的地连墙侧移曲线和坑外地表沉降曲线的结果与监测数据较为相符,验证了本文数值模拟模型的可行性。通过比对考虑渗流固结作用与否模式下多层框架结构附加响应,验证了软土深基坑施工过程中渗流固结效应对周边框架结构附加响应的显著影响。(2)针对无渗流固结模式,研究了框架结构与基坑围护结构之间的水平间距、框架结构桩长、桩径、框架结构荷载水平和深基坑钢支撑型号等因素对框架结构附加响应的影响规律。结果表明,水平间距、桩长、钢支撑型号和框架结构荷载水平对框架结构桩基附加响应的影响较为显著。进一步地,以框架结构最大差异沉降作为判定指标,给出了以水平间距为主要因素、以桩长和桩径等为修正因素的无渗流固结模式软土深基坑周边多层框架民宅风险源等级划分方法。(3)基于考虑渗流固结效应的三维流固耦合数值模型,对水平间距、桩长、桩径、框架结构荷载水平和钢支撑型号等因素进行了参数分析,明确了考虑渗流固结条件下软土深基坑周边多层框架民宅的附加响应规律。结果表明,渗流固结作用会明显加剧既有框架结构的不利附加响应,因此实际工程中应加强深基坑支护刚度以确保周边建筑物的运营安全。类似地,以国家标准中软土深基坑支护结构最大允许水平位移作为基本控制标准,给出了考虑渗流固结效应条件下软土深基坑周边多层框架民宅风险源等级划分方法。
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