软土地区基坑的性状研究及可靠度分析

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1、上海交通大学硕士学位论文软土地区基坑的性状研究及可靠度分析姓名：宣锋申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：王建华20090201上海交通大学硕士学位论文摘要摘要随着经济的发展，在上海和新加坡这些沿海城市的基坑建设数量一直持续增加。由于这些地区的土层组成是深厚的软土层覆盖在硬土层上，为了减小基坑的位移以及对周边环境的影响，地下连续墙技术在这些地区的基坑中广泛应用。然而，对于预测基坑变形，土体位移和支撑轴力的传统经验方法往往基于刚度较弱的墙体上。为了克服这一缺陷，本文的目标是通过有限元的手段，致力于研究软土环境中以地下连续墙作为围护结构的基坑的变形性状。此外，在

2、基坑设计和施工过程中，大量的不确定因素影响着基坑的行为。本文的第二个目标是通过可靠度的手段来衡量基坑墙体变形和墙后土沉降超出设限值的概率。论文研究的要点如下：1.本文用有限元软件PLAXIS8.5中的小应变硬化模型,研究了土体在基坑中的小应变行为。通过几个实际案例的反算,反映了土体的小应变特性，并与其他几个土体本构模型的预测结果作了比较。本文引入了一个系数来衡量土体的小应变特性对基坑墙体变形的影响。2.本文对基坑的墙体变形，墙后土沉降，明视土压力图等作了一系列的参数研究。根据参数研究结果，提出了预测墙体变形路径的方法，同时建立了预测墙体最大变形和土体最大沉降的响

3、应面。并提出了计算支撑轴力的最大明视土压力图表。3.本文通过两个具体实例，阐述了关于墙体变形和墙后土沉降的可靠度分析方法和过程。对于一般的基坑工程，本文提出了几张简化的图表来预测基坑墙体变形和墙后土变形超过设限值的概率。关键词：基坑小应变变形响应面可靠度i上海交通大学硕士学位论文摘要ABSTRACTWithrapideconomicdevelopment,thenumberofbracedexcavationprojectshasgrowninSingaporeandothercoastalcities.Thetechnologyofdiaphragmwalli

4、swidelyusedintheseareaswheresoildepositscompriseofthicksoftclaylayersoverlyingstiffclay.However,thetraditionalempiricalmethodsforpredictingwalldeflection,groundmovement,andstrutforcesfortheseexcavationsaremostlybasedonexcavationswithflexiblewalls.Thisprojectstudiestheexcavationbehavi

5、orusingtheFiniteelementmethod.Uncertaintiesintheprocessofdesignandconstructionofexcavationshavebeenconsideredthroughreliabilityanalysis.Thisprojectaimstostudythebehaviorofexcavationswithdiaphragmwallinsoftclayandtodevelopaproceduretoestimatethereliabilityindexassociatedwithwallandgro

6、undmovementforexcavationsystem.Thefollowingarethemajoraspectsofthisproject.1.ThesmallstraineffectonexcavationproblemshasbeenassessedusingtheHSS(Hardeningsmall-strain)modelimplementedinPLAXIS8.5(commercialsoftware).Thecharacteristicofsmallstrainbehaviorisreflectedbyanalysisofseveralca

7、sehistorieswiththeHSSmodelandcomparisonsofthebehaviorwithothersoilmodels.Acoefficientisintroducedtoevaluatethesmallstraineffectonwalldeflections.2.Parametricstudieshavebeencarriedouttostudytheexcavationbehaviorwithrespecttowalldeflection,soilsettlementandapparentpressure.Theresponses

8、urfacesequat