考虑渗流-应力耦合作用的基坑变形研究

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1、河海大学硕士学位论文考虑渗流-应力耦合作用的基坑变形研究姓名：王翔申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：王媛20070501麓要摘要在深基坑工程中，需要大幅度降低基坑水位，基坑内外较大的水头差使得深基坑开挖区域附近地下水发生激烈的流动，从而影响到基坑变形，引发的环境效应不容忽视。要正确分析深基坑开挖及降水引发的基坑变化规律就应对渗流作用力给予高度的重视，它反映了地下水渗流场与开挖应力状态之间的相互作用，既渗流．应力之间的耦合效应。本文针对这一问题，具体做了以下工作：(1)联立三维非稳定渗流连续方程和三维应力平衡方程，以八节点等参元为例，采用伽辽金有限单元法推导了三维非稳定渗流．应

2、力耦合的有限元方程。(2)就ABAQUS软件在基坑工程中应用所涉及的几个问题，诸如迭代方法、土的本构关系、初始应力场计算、附加荷载、内支撑及预加轴力以及接触面设置等进行研究。(3)采用一种简单实用的降水井模拟方法一以缝代井列调整流量法，并设计一简单算例来验证该方法的可行性及一般规律。(4)结合南京地铁珠江路站基坑工程这一工程实例，采用非稳定渗流．应力耦合的方法对基坑降水开挖过程中的变形问题进行分析，得出开挖各阶段的变形规律。(5)对比分析有无降水井、桩后地面超载以及替用地下连续墙做支护结构对基坑变形的影响。关键词：基坑开挖非稳定渗流基坑变形有限元法耦合接触面降水井ABSTRACTDu

3、ringtheexcavationofdeepfoundationpit,becausegreatgroundwaterloweringisneeded．thehydraulicheaddifferencewillresultind船sticflowofthegroundwaterintheneighborhoodareaofdeepexcavation，whichwillinfluentthedeformationoffoundationpitandbringabomenvironmentalproblemsthatCan’tbeignored．Inordertoaccuratel

4、yanalyzethedeformationallawsoffoundationpitresultedbyde印excavationanddrainage，seepageforceproducedbywaterflowthroughsoilshouldbepaidgreatattention．Thedeformationoffoundationpitreflectstheinteractionbetweengroundwaterseepageandexcavationstress．A．蚰iIIgatthisproblem，thefollowingcontentsarestudiedi

5、ndetailsinthethesis：(1)Bymeflnsofeightnodalequalelement，thefiniteelementcouplingequationsofthreedimensionalunsteadyseepageandstressarededucedbyusingGalerkin'sfiniteelementmethodswiththree-dimensionalunsteadyseepagecontinuityequationandstressequilibritanequations．(2)Severalquestionsofapplyingthe

6、software(ABAQUS)insimulatingfoundationpitengineeringarestudied，suchasiterativemethod，constitutivemodelofsoilmass，numericalwaysofdetermininginitialgeo-stress，additionalloads，simulationofinnersupportingandpre-axialforce，analysisofcontactsurfaceandSOon．(3)Asimpleandpracticalmethodforsimulatingdrai

7、nagewellsisintroduced，whichiscalledas‘'usingfissureinsteadoflineddrainagewellsandadjustingtheflow"．Asimpleexampleisappliedtovalidatethefeasibili够ofthemethod．(4)TakingtheexcavationprojectoftheZhujiangRoadstationoftheNo．1linesubwayi