地裂缝对基坑稳定性和支护的影响研究

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城市建设的快速发展极大地推动了我国基坑工程的前进,基坑工程的设计理论、计算方法得到不断改进,施工工艺取得长足的进步。但同时,城市的发展也使得基坑工程面临的问题越来越复杂,基坑周边存在已建或在建建筑物、紧邻各种地下管线、坑底或旁边存在隧道、周边存在地铁车站等特殊情况经常发生。在西安等地裂缝广泛分布的城市,基坑工程又面临着地裂缝的严重影响。地裂缝对工程建设的危害非常巨大,会产生建筑物开裂、道路塌陷、管道破裂等破坏,同样的,地裂缝对于基坑工程的影响也非常巨大,严重影响着基坑工程的设计与施工,但目前关于地裂缝对于基坑工程的具体影响研究还非常少。本文首先从理论上分别分析了有无地裂缝对基坑支护的稳定性及土压力分布的影响机理,再利用有限差分软件FLAC3D对有无地裂缝两种情况下基坑水平位移、竖向位移、以及支护桩受力情况等内容进行了对比分析。为了更具体深入地研究地裂缝对基坑工程的影响,分别对地裂缝距基坑的距离变化、地裂缝倾角变化以及地裂缝参数变化时进行了具体数值模拟,进行了分析,具体工作内容如下:1、针对存在地裂缝与没有地裂缝两种情况,利用合适的方法和理论分析了基坑边坡稳定性的破坏模式以及挡土结构土压力分布,推出了具体的公式。2、利用有限差分软件FLAC3D,建立了基坑周围存在地裂缝与没有地裂缝两种模型,通过逐层开挖,对比两种模型结果,分析了存在地裂缝时地裂缝对基坑变形和支护的影响。3、建立地裂缝与基坑之间距离分别为0米、3米、6米、10米时的基坑模型,进行开挖,对比分析地裂缝距离变化对基坑工程的影响。4、分别建立地裂缝倾角为70°、75°、80°、85°以及90情况下基坑开挖的模型,分析裂缝倾角变化对于基坑工程的影响。5、建立地裂缝带接触面参数变化情况下基坑开挖的模型,分别分析了剪切刚度变化(1e6Pa~1e8Pa)、法向刚度变化(1e7Pa~1e9Pa)、粘聚力变化(0~40KPa)以及内摩擦角变化(5°~25°)对于基坑工程的影响。
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