富水厚砂卵石层基坑底加固的数值优化及稳定性分析

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1、学校代号10530学号201330131849分类号TU94+2密级公开硕士学位论文富水厚砂卵石层基坑底加固的数值优化及稳定性分析学位申请人李旭辉导师姓名及职称印长俊副教授学院名称土木工程与力学学院学科专业结构工程研究方向岩土工程二○一六年六月AnalysisforNumericalOptimizationandStabilityofFoundationPitReinforcementinWater-richThickSandyStratumCandidateLiXuhuiSupervisorAssociateProfessorYinChangjunCollegeCo

2、llegeofCivilEngineeringandMechanicsProgramStructuralEngineeringSpecializationGeotechnicalEngineeringDegreeMasterofEngineeringUniversityXiangtanUniversityDateJune,2016摘要近年来，随着城市建设的不断发展，地铁的建设在各大城市兴起，在地铁的建设过程中深基坑工程是工程师们面临的首要问题，尤其是在地下水位较高的富水厚砂卵石层地区进行地铁建设，给设计和施工都带来了许多困难，众所周知地铁车站为了满足人们的出行便捷，往

3、往会处于城市中心地带，这将面临着周边建筑密集，市政地下管线错综复杂等情况。研究表明，在深基坑工程中地下水是影响基坑稳定性的主要因素，处理不当可能会引起严重的工程事故，而基坑底加固作为止水的一项措施已被成功运用到各领域的深基坑工程中，然而目前对于基坑加固厚度的确定的相关研究较少，规范也没有提出明确的计算公式。本文将运用理论计算与数值模拟相结合的手段提出加固体临界厚度计算公式，并对某车站基坑底加固工程中加固体厚度进行了优化分析。本文依托长沙市地铁3号线某车站基坑工程，采用理论计算，数值模拟等研究手段对建筑密集区富水砂卵石地层地下水渗流，加固体厚度优化及基坑稳定性这几个方面

4、展开了研究，研究内容及结论如下：（1）介绍了基坑加固的目的、常用方法以及各加固技术优劣性，总结了前人在基坑加固以及基坑底板临界厚度研究方面取得的成果，着重分析了在富水砂卵石层中采取加固措施以及研究加固体厚度的意义。（2）依托长沙市地铁3号线某车站基坑工程，建立了富水砂卵石层中降水开挖的有限元模拟，分析了降水开挖过程中，地下水渗流作用对基坑的影响，结果表明，降水开挖过程中，地下水渗流的影响不能忽略，在围护结构底部渗流作用最大。渗流作用使得土体中有效应力增加促使其压密含水层，导致地表土层的不均匀沉降。而采用基坑底加固措施可隔断基坑内外的水力联系，阻止渗流作用的发生，适用于

5、周边建筑物密集的富水砂卵石地层中。（3）在基坑底加固工程中，考虑到整体加固方案其加固范围内，被加固的原状土层已经转变为水泥土，而水泥加固土的抗剪