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基坑工程是一个古老而又有时代特点的岩土工程课题。随着大量高层、超高层建筑以及地下工程的不断涌现,对基坑工程的要求越来越高,出现的问题也越来越多。在基坑工程中,随着主体结构形式的不同,基坑开挖的形状也是多种多样。比较常见是,由于一些集水井、电梯井、局部落深承台等结构形式的存在,使得在基坑开挖过程中出现了一些形式各样的局部挖深。在目前的工程设计和施工过程中,对基坑中局部挖深的处理,尚无完善的理论指导和依据,是基坑工程中急需解决的问题。
本文首先引用了前人在局部挖深方面的工程经验和研究成果。然后引入了有限差分法,应用功能强大的岩土工程分析软件FLAC3D,建立了实用的三维分析模型。在该模型中,土体采用摩尔-库伦弹塑性模型。同时,详细介绍了模型中各材料参数的取值方法和基坑开挖过程的模拟方法。
接下来,本文应用该模型分析了基坑中局部挖深对围护结构变形、坑底隆起和地表沉降的影响规律。具体包括:对不同型式的局部挖深进行了模拟,详细分析了各种情况下局部挖深对围护结构变形影响的大小、范围和变化规律,得出了一些实用的结论;并给出了局部挖深区域围护结构加固范围的取值方法。同时,文章对局部挖深对坑底隆起的影响做了分析,得出了局部挖深对坑底隆起的影响范围;并按照坑底隆起计算的等效计算深度,对围护桩的入土深度进行了分析。之后,对局部挖深对地表沉降的影响作了简要分析。
在此基础上,本文结合“徐汇苑二期”基坑工程实例,将实测数据与模拟计算结果进行了对比分析,结果表明:模拟计算结果能较好的反映工程实际情况,得出的规律和结论是有参考价值的。
文章最后总结了本文所作的工作,并指出了存在的问题,结合这些问题提出了进一步研究的方向。