浅谈深基坑开挖支护的数值模拟分析

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1、分类号学号2005632400116学校代码10487密级硕士学位论文深基坑开挖支护的数值模拟分析学位申请人胡浩军：学科专业：岩土工程指导教师：王元汉教授答辩日期：2007年6月1日AThesisSubmittedinPartialFulfillmentofRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringNumericalSimulationandAnalysisofFoundationExcavationandSupportCandidate:HuHaojunMajor:GeotechnicalEngineering

2、Supervisor:Prof.WangYuanhanHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaJun,2007独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学

3、位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要近些年来，高层建筑和大型市政工程在城市中大量涌现。在修建这些建筑物时都不可避免的遇到深基坑问题，而深基坑开挖如果控制不利，往往容易引起较大的基坑变形，严重影响周围市政道路、

4、管线和周围建筑物等的结构安全和正常使用。连续介质快速拉格朗日差分法(FastLagrangianAnalysisforcontinuum，简写FLAC)采用动态松驰法求解，不需要形成耗机时量较大的整体刚度矩阵，占用计算机内存少，利于在微机上求解较大规模的工程问题。本文以北京某高层住宅楼基坑3D工程为背景，应用FLAC程序建立三维基坑模型，运用Mohr-Coulomb弹塑性屈服准则，对基坑开挖、在荷载作用下的失稳破坏、边坡支护进行了数值模拟，将模拟结果与实测结果进行对比，分析了基坑变形机理、失稳破坏过程，对支护效果进行了评价，并采用强度折减法分析了边坡稳定性。研

5、究结果表明：基坑周围超载作用对本基坑工程的稳定性有很大影响；由于基坑周围超载作用，基坑边坡的侧向位移和土钉墙侧向位移上、下部较小，中下部较大，呈“凸肚状”，而边坡后的地面沉降量和墙后地面沉降量的最大点在都荷载中部，在外观上呈现出“沉降槽”；土钉墙支护结构中，土钉的应力随着深度的增加而减小，随着与基坑边坡中点的距离增大而减小；土钉墙支护随着开挖深度的增加对基坑侧向变形的控制能力而减小，对地表沉降量的变化无明显影响。同时，对本3D工程的模拟分析验证了FLAC软件中的Mohr-Coulomb本构模型能够方便准确的模拟基坑开挖、边坡的大位移失稳破坏、边坡的支护过程，其

6、计算结果安全可靠。分3D析结果也证实了FLAC在基坑工程数值模拟方面具有良好的适应性。3D关键词：深基坑;基坑变形;FLAC;Mohr-Coulomb模型;强度折减法I华中科技大学硕士学位论文AbstractIntherecentyears,high-risebuildingsandlargepublicworksareemergingunceasinglyincities.Intheconstructiontherehaveaseriesofproblemsofthedeepfoundationpitsexcavationandsupport.Iftheex

7、cavationofthedeepfoundationpitscannotundercontrol,thelargedeformationwilloccurveryeasily.Thismayaffectthestructuresafetyandregularserviceofneighboringroads,pipelinesandbuildingsarounddeepfoundationpits.TheFastLagrangianAnalysisforContinuum(FLAC)adoptsthedynamicrelaxationmethodforsol

8、ution,anddoesnotnee