文档介绍：华北水利水电学院
硕士学位论文
基坑降水引起的地表沉降变形分析及其工程预防措施研究
姓名:贺猛
申请学位级别:硕士
专业:地质工程
指导教师:苏万益;李志萍
20070501
基坑降水引起的地表沉降变形分析及其工程预防措施研究摘要随着我国建筑市场的不断繁荣,需要降水的大型基坑工程不断涌现,由于降水而引发的地表沉降等一系列工程问题日益突出。本文分析了降水前后土层自重有效应力的变化,并详细推导了竖向渗流条件下均质土中和成层土中有效应力变化的公式。在分析土层有效应力变化的基础上,总结了降水引起沉降的常用计算方法,并重点论述了分层总和法。针对一个实际的基坑降水工程,借助于软件,采用流固耦合模型对基坑工程降水引起的地表沉降变形进行分析,研究了降水引起的土体内部最大不平衡力的变化,计算分析了基坑周围土体水平位移和沉降的大小以及变化趋势,将沉降计算值与分层总和法所得到的沉降计算结果以及实测值进行了对比,分析了计算结果,验证了模型的合理性。讨论了土的渗透系数、弹性模量以及最大水位降深等因素对沉降变形的影响,分析表明,以上各参数对沉降均有影响,渗透系数的改变对沉降的影响最为明显。结合工程实际,讨论了减小基坑沉降变形的工程措施,研究了设置回灌井或止水帷幕对减小沉降变形的效果,结果表明合理设置回灌井或止水帷幕可以大大减小基坑周围地表的沉降量。关键词基坑降水,沉降计算,流固耦合,
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保证人际Γ┟。:矽堋ぃ学位论文作者签名:礓俭独立完成与诚信声明学位论文版权使用授权书学位论文作者签名:嗤行签字日期:—.!签字日期:、胛权行为。文中除已经标注引用的内容外,本学位论文中不包含其他人或集体已经发表或使用过的材料。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。本人完全了解华北水利水电学院有关保管、使用学位论文的规定。特授权华北水利水电学院可以将学位论文的全部或部分内容公开和编入有关数据库提供检索,并采用部门或机构送交论文原件或复印件和电子文档。婷艿难宦畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯本人郑重声明:所提交的学位论文,是本人在指导教师的指导下,独立进行研究工作所取得的研究成果并撰写完成的。没有剽窃、抄袭等违反学术道德、学术规范的侵撰写过的研究成果,也不包含为获得华北水利水电学院或其它教育机构的学位或证书所影印、缩印或扫描等复制手段复制、保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关定签字日期:
第一章绪论选题背景及意义地下水对坑壁和坑底土的潜蚀,孔隙水压力的增长引起有效应力的减小及相应的抗剪强度的降低等多方面的影响不容忽视。这些松散颗粒产生悬浮流动。它主要发生在颗粒级配均匀而细的粉、细砂等砂性土动水流冲走,发展的结果是使基础发生滑移、不均匀下沉,基坑坍塌,基础悬浮等,地基土在具有一定渗流速度蛱荻的水流作用下,其细小颗粒被冲走,土中的空隙逐渐增大,慢慢形成~种能穿越地基的细管状渗流通道,从而掏空地基或坝管涌多发生在非粘性土中,其特征是:颗粒大小差别较大,往往缺少某种粒径,当基坑下有承压水存在,开挖基坑减小了含水层下覆不透水层的厚度,当它减少到一定程度时,承压水的水头压力能顶裂或冲毁基坑底板,造成突涌。.叵滤牟涣嫉刂首饔地下水在基坑工程实施过程中的危害主要表现为流砂、管涌和基底的突涌【”,主要发生在土壤颗粒细绕涫欠壑收惩痢⒎凵暗韧敛、饱和含水的地区。此外,魃流砂是指土的松散颗粒被地下水饱和后,出于水头差的存在,动水压力就会使中,,对工程的危害极大。苡体,导致变形、失稳,此现象即为管涌。孔隙直径大而且互相连通。颗粒多由比较小的矿物组成,易随水流动,有较大和良好的渗流出路。对于管涌的防治措施,一方面是通过降水降低水力梯度,同时在水流溢出处设置反滤层。椎耐挥突涌的形式表现为:⒒锥チ眩鱿滞椿蚴髯戳逊欤叵滤恿逊熘杏砍觯⒋鱿虏康耐量粒。⒒拥追⑸魃诚窒螅佣斐杀咂率群驼龅鼗×鞫华北水利水电学院硕十学位论文
.庸こ谭⒄贡尘同时,地下工程建设的数量和规模也迅速增长,由此产生了大量的深基坑工程,如高层建筑物基坑、大型管道的深沟槽、地铁工程中的车站深基坑以及特殊地下工程基坑等。特别是年代以来,地下空问丌发利用的规模、深度和广度只益加强,使基坑工程向大面积、大深度的趋势发展。并且,基坑工程往往处于城市密集的建筑群中,施工场地狭窄,不可能放坡丌挖,临近常有必须保护的永久性建筑和市政公前岩土工程界十分关注的热点,也是技术复杂、综合性强的难点。这不仅对基坑工埋深大不相同,但在有些地区基坑已经深入到了承压含水层中,基坑丌挖深度内