软土深基坑工程变形分析和过程控制

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1、摘要软土深基坑工程变形分析与过程控制硕士生：刘洪涛指导老师：李维滨在建筑及道路密集的城市中，周围环境对基坑开挖引起的变形提出了越来越严格的限制，因此对深基坑变形的分析与控制逐渐成为基坑设计与施工中的一项重要内容。本文以南京河西地区一典型的软土深基坑工程为背景，对软土深基坑工程开挖变形的分析与控制进行了研究。本文介绍了软土深基坑的变形机理与特点，对影响深基坑变形的主要因素进行了分析与总结。同时结合通用有限元程序ANSYS，介绍了深基坑开挖变形的有限元分析方法。结合工程实例建立了基坑的三维有限元模型，运用ANSYS中单元“生死”技术对基坑开挖过程进行了模拟

2、，研究分析了基坑开挖引起的支护结构变形，以及钢支撑预应力、基坑开挖顺序等对支护结构变形的影响。位移反分析是确定土体特性参数，提高有限元分析结果准确性的一种有效方法。本文将平面有限元分析与位移反分析方法相结合，建立了基坑变形动态预报体系，根据基坑施工监测得到的实测位移，反分析求得更接近实际情况的土体特性参数，进而对后续工况的支护结构变形做出较为准确的预报。通过实例应用验证了该方法是可行的，经过与后续工况的实测位移对比发现，此方法基本能够取得较好的变形预报结果。深基坑工程是一项复杂的系统工程。本文根据过程控制的思想，建立了基坑变形过程控制的模型，将其分为先

3、期预控、施工监测与动态预报、施工过程控制三个部分，形成一个闭环的控制系统。最后结合工程实践应用进行了分析与说明。关键词：软土深基坑有限元位移反分析动态预报过程控制Abs仃actAnalysisandProcessControloftheDeformationofDeepExcavationinSoftClayGraduate：LiuHong--taoSupervisor：LiWei-·binSincethedensityofthearchitecturesandroadsinthecity,moreconstraintsaredemandedonthe

4、distortionofdeepfoundationpit,thatmadeanalysisandcontrolofdistortionanimportantfactorofthedesignandconstruction．Mechanismandcharacteristicofthedistortionofdeepexcavationinsoftclayarerecommendedonthebeginning．Mainfactorsthataffectthedistortionoftunnelconstructionaresummarizedlate

5、r．ThencombinedwithcurrentFEMprogramANSYS，theFEManalysismethodofthedistortionofdeepexcavationisintroduced．Athree—dimensionalmodelofdeepexcavationisformed，thenexcavationprocessissimulatebyusingelement“dead-alive”techniqueinANSYS．Itisfoundthatdistortionoftunnelconstructionisrelated

6、topre-loadofthebraces，excavationorderandsoon．Back-analysisisanefficientmethodwhichcanenhancetheaccuracyofFEManalysisbyacquiremoreaccuratesoilparameters．PlaneFEMmethodiscombinedwithback-analysisfromdisplacementonthispapertoestablishadynamicpredictionsystemofthedistortionofdeepexc

7、avation，whichisprovedtobeviablebypractice．Comparedwithmeasureddisplacement，itwasshownthatrelativeaccuratepredictioncallbeobtainedfromthismethod．Deepexcavationengineeringisacomplicatedsystemsengineering．Combiningwiththeideaofprocesscontr01．flprocesscontrolmodelofthedistortionofde

8、epexcavationisestablishedonthispaper．Itisdivide