软土超深基坑施工开挖离心模型试验研究

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1、同济大学土木工程学院硕士学位论文软土超深基坑施工开挖离心模型试验研究姓名：张海华申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：马险峰;郑宜枫20090301摘要随着上海地铁建设进入高潮，很多地铁车站要求深开挖，不少开挖深度超过20m以上。因地铁基坑深度加深，面临着许多新问题，需要对超深基坑开挖效应进行深入研究。本文以上海软土地铁超深基坑工程实际为背景，利用离心模拟试验，辅以数值模拟手段，结合现场施工数据，研究超深基坑施工效应，主要工作与结论如下：1、通过对比分析各种离心模拟基坑开挖方式，提出用停机开挖加撑的方式进行超深基坑开挖过程的

2、模拟。详细阐述了离心试验的从模型设计、试验准备和开挖的整个试验过程；2、利用离心模型，针对两类开挖深度的超深基坑施工进行试验，研究不同地层、不同地下连续墙入土深度对超深基坑开挖施工效应的影响。通过对试验数据分析，比较基坑开挖是地下连续墙变形、地表沉降、主动区土压力及变化及相互关系，得出超深基坑开挖变形规律：超深基坑开挖地下连续墙变形深度效应明显，开挖达到一定深度后，地下墙变形并不继续变大而是保持稳定，最大值位置向下移动，其高度一般位于相应的开挖面附近；土压力的变化较好的吻合了地下连续墙的变形状况，土压力是土体与墙体变形协调的结果

3、；周围地表沉降为凹槽形，与地下墙体变形曲线类似；合理选择地下墙插入比，墙趾要刺入性质比较好的持力层中，保证超深基坑工程的稳定性；3、借助数值模拟手段和工程实测数据，对离心试验结果进行分析和补充，并加以验证，结果表明三者之间具有很好的吻合性。关键词：软土地层，超深基坑，施工效应，离心模型，数值模拟，现场实测AbstractABSTRACTManydeepexcavationsofmetrostationstakeplaceinShanghmwitllthedevelopmentofurbanrailtranistconstruct

4、ion．Somefoundationpitexcavationsaremorethan20mdeep．Becausetherearemorenewproblemsencounteredduetothedeeperexeavaton，itisnecessarytodosomeresearchonreactionstotheultra-deepexcavation．Combinedwiththeultra—deepexcavationinsoftgoundinShanghai，aseriesofcentrifugemodeltest

5、ssimulatingtheultra-deepexcavatonarecarriedoutinTongjiUniversity．Numericalanalysisismadeforanin—depthstudyinaddition．Andanengineeringcaseisgivenoutforverificationofthetestandthenumericalmethod．Themainworkisdescribedasbelow：Comparedwithothermethodsforsimulatingexcavat

6、iononcentrifuge，thewaythatstopingthecentrifuge，excavatingbyhandandstartingthemachine(SES)isproposedforthisstudy．Thedesignforthemodel，preparationforthetestandprocessofthetestareexplainedindetails．Centrifugemodeltestsrevealthedeformationpropertyofulna-deepexcavationbyd

7、ifferentparametersoffoundationpit，forexample，groundstratum，depthofexcavation，embeddeddepthofthediaphragmwallandSOon．Bymeansofstudythedeformationofdiaphragmwall，settlementofgroundandthesoilpressurechangeduringexcavation．aswellastherelatonshiopsbetweenthem，someresultsC

8、anbeconcluded：thedeformationofdiaphragmwallshowtheeffectsofthedepthofexcavation，thedeformmiondoesnotalwaysgrowlagerbutremainsstilla