浅谈平面应变条件下基坑开挖的试验模拟及数值分析

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1、湖北工业大学硕士学位论文平面应变条件下基坑开挖的试验模拟及数值分析姓名：史萍申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：何世秀20060501湖北工业大学硕士学．位论文摘要基坑工程的特殊性在于丌挖卸载，不同部位土体的卸载应力路径是不一样的，施工过程中不仅要保证基坑本身的安全与稳定，而且要有效的控制基坑周围地层移动以保护周围环境。因而，要研究基坑工程的变形特性和稳定性就必须研究开挖卸载条件下，不同部位土体的应力一应变关系，尤其是围护结构后侧土体的应力一应变关系。本文通过应力路径试验模拟平面应变条件下基坑开挖卸载时主动区土体的荷载

2、作用方式，分析基坑开挖过程中土体变形规律，得到了应力～轴向应变关系和体应变～轴向应变关系，推导出本文应力路径下的泊松比公式以及相应参数。本文还应用目前被广泛应用于岩土工程界的数值分析软件FLAC对某实际基坑工程进行数值分析，得到了平面应变条件下此基坑在各种施工状况下的整体抗滑稳定安全系数和晟危险潜在滑裂带，对旌工过程中的支护受力和塑性区分布情况进行了分析。得到：在相同的开挖深度下，土钉越多，基坑越稳定，相应的安全系数也越大，虽然土钉是渐进的加上的，但安全系数并不渐进增加；只在开挖初期和基坑底部设置支护很不利于维护基坑的整体稳

3、定性，特别是在基坑底部设置支护的情况，很容易沿整个坑壁出现比较大的拉伸破坏；基坑开挖过程中的滑裂带并非随着开挖深度的增加而扩大，剪应变率也并非随着开挖深度的增加而增大；在最初的开挖阶段，土体中一些区域即处于塑性状态，土体塑性区主要分布在坑内开挖面附近和坑外地表附近随基坑开挖逐渐扩展，开挖步结束时未形成连通的大片塑性区；用真三轴仪计算的基坑表面和坑角的塑性应变率相比普通三轴要大的多。关键词：基坑，平面应变，开挖，稳定，数值分析湖北工业大学硕士学位论文Abstractneprojectoffoundationpitparticu

4、larityliesintheunloadinginprocessofexcavation．Soilonthedifierentspothasdifierentunloadingstressway．Intheconstructionprocessfoundationpit’Ssecurityandstabilitynotonlymustbeguaranteed，butalSOthestratummigrationmustbecontrolledeffectivelytoprotecttheenvironment．ThUS，i

5、nordertostudythedistortioncharacteristicandthestabilityofthefoundationpit，wemuststudythestress．strainrelationsundertheUrdoadingconditionofthedifferentspotsoilbody．particularlythesoil’Sstress—strainrelationssurroundingtheprotectionstructure．Theloadfunctionwayofiniti

6、ativestrictundertheplane—strainCOnditioniSaimulatedwhenexcavationthroughstresswayexperimentandanalyzessoilbodydistortionroleinthestructureexcavationprocess．Finally，thestress～axialstrainrelationsandthebodystrain—axialstrainrelationsareobtainedandunderthisarticle’Sst

7、resswaythepoisson’Sratioformulaaswellasthecorrespondingparametersaremfefred．ThenumericalValueanalysisiscardedonusingthenumericalvalueanalysissoftwarenACwhichbeingappliedtogeologicacademiawidely．Thestablesafetyfactoranti．．slideandthedangerestlatentshearbandareobtain

8、edundertheplane．．strainconditionundereachkindofconstructioncondition．SupportedandtheplasticareadisIributionsituationintheconstructionareahavebeen