基于板桩墙支护的基坑开挖模型试验的三维数值分析及变形预测

论文摘要

本文以板桩墙支护的基坑开挖变形为切入点,以南昌扬子洲某深基坑为原型,通过相似模型试验和数值计算,对砂土基坑在无支护放坡开挖、悬臂式板桩墙支护开挖及带有不同支撑的板桩墙支护开挖下基坑的变形机理进行探讨,结合灰色理论对影响基坑变形的各个参数进行了灰色关联分析,并对基坑变形开展预测。主要内容包括:（1）总结了基坑变形的特征,对影响基坑变形的各种因素进行了归纳和分析。（2）设计并制作了相似试验模型,通过模型试验对砂土基坑在悬臂式板桩墙支护及带有不同支撑的板桩墙支护下基坑的变形机理和破坏特征进行探讨。（3）通过FLAC3D数值计算,从微观上对板桩墙支护基坑的变形、受力机制进行了分析;并结合传统的理论计算法对基坑的沉降量计算进行对比,选择出适宜砂土的解析方法。（4）运用灰色关联分析对典型的深基坑工程的施工参数进行递阶分析,排列了其中的五个比较参数对支护墙体最大水平位移的影响强弱顺序。（5）将灰色预测模型GM（1,1）应用于对典型基坑监测点的移动轨迹进行拟合和预测,并尝试用其对基坑临界变形的时间进行预测。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 主要符号说明
• 第一章 绪论
• 1.1 问题的提出
• 1.2 深基坑施工变形机理研究现状
• 1.2.1 深基坑变形机理的研究方法
• 1.2.2 深基坑施工土体的变形理论计算
• 1.3 深基坑施工变形预测研究现状
• 1.4 论文研究内容、方法及思路
• 1.4.1 主要内容和方法
• 1.4.2 研究思路
• 第二章 基坑施工变形分析
• 2.1 基坑工程的特征与分类
• 2.1.1 基坑工程的特征
• 2.1.2 基坑支护结构的分类
• 2.2 基坑开挖变形机理
• 2.3 影响基坑开挖变形的主要原因
• 2.3.1 设计参数对基坑开挖变形的影响
• 2.3.2 施工工艺对基坑变形的影响
• 2.3.3 工程地质条件对基坑变形的影响
• 2.4 板桩墙支护基坑开挖变形特征及受力机制
• 2.4.1 板桩墙支护结构的特点
• 2.4.2 板桩墙支护基坑地表沉降计算分析
• 2.5 小结
• 第三章 板桩墙支护的基坑开挖模型试验分析
• 3.1 试验目的
• 3.2 模型试验的原理
• 3.3 试验的内容
• 3.4 室内模型试验结果分析
• 3.5 小结
• 第四章 板桩墙支护基坑的三维数值分析及工程应用
• 3D的理论背景'>4.1 FLAC^3D的理论背景
• 4.1.1 FLAC的特征及求解流程
• 3D材料模型的本构理论'>4.1.2 FLAC^3D材料模型的本构理论
• 4.2 基于模型试验的基坑开挖三维数值分析
• 4.2.1 模型计算参数的选定
• 4.2.2 边界条件的确定及网格划分
• 4.2.3 基坑开挖的数值分析
• 4.3 基坑支护侧土体地表沉降理论计算分析
• 4.3.1 传统的基坑沉降理论计算法
• 4.3.2 对比分析
• 4.4 南昌某深基坑钢筋混凝土板桩墙支护部分数值分析
• 4.4.1 工程概况
• 4.4.2 基坑模型的建立
• 4.4.3 基坑开挖的数值分析
• 4.5 小结
• 第五章 基于灰色理论的深基坑开挖变形预测
• 5.1 基坑开挖变形影响因素的灰色关联递阶分析
• 5.1.1 灰色关联分析的理论基础
• 5.1.2 灰色关联分析的工程应用
• 5.2 基于GM（1,1）模型的深基坑开挖变形预测分析
• 5.2.1 GM（1,1）建模的理论基础
• 5.2.2 GM（1,1）模型在工程应用中的精度分析
• 5.2.3 GM（1,1）对土体表面监测点移动轨迹拟合及预测
• 5.2.4 基坑临界变形的时间预测
• 5.3 小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 主要结论
• 6.2 研究展望
• 致谢
• 参考文献
• 个人简历 在读期间发表的学术论文