论文部分内容阅读
南昌市地处赣抚冲积平原,位于砂性土质分布区域,其地质特点较为鲜明,区域范围内地下水贮存丰富,水位较高。受地质构造运动影响,上部覆盖砂土地层由更新世以来的河流冲积层堆积而成,下部由第三系砂岩、砂砾岩构成,地层中含有相当深度的砂砾软弱层。由于砂砾地层孔隙大、渗透性高的特点,基坑降水施工过程中土骨架受逐渐增大的有效应力作用,导致土体固结沉降,对基坑支护及周边环境产生不利影响。为系统分析南昌深基坑工程在施工状态下的受力特性与变形发展形式,本文对南昌地质水文特征、嵌岩支护的基坑工程进行了统计分析。然后以某嵌岩支护的深基坑工程为依托,并考虑工程降水下的流-固耦合影响,运用有限元数值分析方法对基坑的降水开挖支护过程进行分析,以探析支护构件和岩土体在开挖支护下的位移与内力发展趋势。另外运用灰色关联度理论,分析基坑支护变形的各类敏感性因素。通过计算结果与监测数据之间相对误差的对比分析,进一步阐明南昌区域深基坑受力变形规律。通过系统研究,得出主要研究成果如下:(1)提取南昌地区23个嵌岩支护基坑的监测数据,建立基坑最大侧移的分析样本,经线性拟合得到南昌嵌岩支护的深基坑最大侧移均值δhm为0.098%倍基坑深度。在将所有基坑样本都参与分析的情况下,进一步得到δhm=0.013%H0.454%H的上下限区间。(2)经降噪平滑后的监测数据,连续性和平滑性明显提高。处理后的数据剔除了初始数据中的突变奇异点,且处理后的时程曲线走势与初始数据基本吻合。将监测数据与校正数据进行线性拟合分析,在基坑监测数据的实测值与校正值的拟合函数中,函数线性回归的相关指数R2达0.845,可认为本项目基坑监测数据的降噪平滑曲线与初始数据相关性较强,可为初始数据提供较好的辅助校正作用。(3)不同网格尺寸下,支护构件和岩土体应力应变数值、最大位移发生区域略有差异。由二者归一化数值的变化趋势判断,当基坑关键区域的网格单元尺寸加密至2.5m及以上时,支护结构和岩土体的应力应变数值变化受网格尺寸影响较小,已初步满足工程上的精度要求。(4)支护构件和地层位移主要发生于砂土层分布带中,围护结构嵌固在基岩部分的水平位移发展较小。基坑工程开挖状态下,坑外土体朝向基坑内侧发生侧向位移,出现贯通地表的圆弧状软弱滑动带。