【摘要】：论文以成都天府广场下穿隧道为工程背景,从深基坑施工引起土体位移变形的因素及机理入手,主要通过基坑降水、基坑开挖及围护结构三个方面分析了基坑周围土体变形的特点,提出了施工监测的必要性和重要性;对隧道开挖引起的地表沉降、地中倾斜和边坡水平位移等做了研究分析,并用灰色系统方法、双曲线拟合法、指数曲线拟合法及皮尔曲线拟合法进行了预测和评价,提出了指数平滑法预测,且比较了这几种预测方法的适用性及其特点;并根据某一断面进行数值模拟分析,总结了基坑变形的规律。 经过对大量的监测数据研究分析,结果表明:在基坑开挖初期,地表沉降、地中倾斜和边坡水平位移值均较大,随着支护工作的完成,变形逐渐平缓趋于稳定,暴雨天气会引起变形的陡然加剧;在基坑开挖初期,地中倾斜与深度之间存在较好的一元线性关系,随着基坑的开挖呈现出抛物线和对数关系;地表位移以沉降为主。在基坑监测中,由于该工程的特殊性,使得灰色系统预测方法受施工工序和时间因素影响较大,随着预测时间的推移,其预测精度有所降低,建议采用指数平滑法及其它方法预测。 通过对深基坑K0+500断面的数值模拟分析,结果表明:基坑在边角处的空间效应较强,而在中部空间效应较弱;基底中间区域的回弹量较大,基坑坑底的最大隆起量不在基坑中心点处,而在基坑中心点一环形区域内,表现出明显的空间效应;随着土体的不断开挖,基坑边坡水平位移逐渐增大,并迅速超过上一工况的位移值;随着开挖深度的变大,水平位移变化也逐渐增大,且从开挖开始至整个支护过程结束为止,边坡水平位移最大值的位置逐渐下移,其最终位移的最大值落在基坑中上部附近位置;基坑周围地表沉降分布呈凹槽形,基坑坑边处的沉降并非最大,距坑边3～5m处沉降最大;且距坑边越远,沉降越小,到距坑边30m后仍有沉降,但沉降量相对较小。 【关键词】：灰色系统 双曲线 指数曲线 数值模拟 沉降 指数平滑 基坑降水
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：TU753
【DOI】：CNKI:CDMD:2.2006.023484
【目录】：

• 第一章 绪论9-14
• 1.1 选题意义9
• 1.2 国内外研究现状9-12
• 1.3 本论文研究的主要内容12-14
• 第二章 深基坑施工土体变形机理14-22
• 2.1 基坑降水14-16
• 2.1.1 基坑降水的目的14
• 2.1.2 基坑降水引起地表位移14-15
• 2.1.3 地层疏水后岩土的固结压密15-16
• 2.2 基坑坑底回弹和隆起变形16-18
• 2.3 围护结构的位移18-19
• 2.4 深基坑工程时空效应分析19-22
• 2.4.1 深基坑空间效应规律19-20
• 2.4.2 考虑时空效应的土压力计算20-22
• 第三章 基坑开挖的变形观测22-30
• 3.1 邻近建筑物及管线的变形量测22-23
• 3.2 基坑侧向变形观测23-26
• 3.3 工程观测成果分析与评价26
• 3.4 报警临界值与险情预报26-30
• 第四章 观测数据的处理及预测模型30-37
• 4.1 观测数据的检验及处理30
• 4.2 一元线性回归分析30-31
• 4.3 预测模型31-37
• 4.3.1 灰色系统方法31-34
• 4.3.2 指数曲线拟合法34
• 4.3.3 双曲线拟合法34-35
• 4.3.4 皮尔曲线拟合法35-37
• 第五章 成都天府广场下穿隧道施工监测分析37-63
• 5.1 工程概况37-38
• 5.1.1 工程地质概述及周边环境37
• 5.1.2 工程施工情况概述37-38
• 5.2 施工监测方案38-40
• 5.2.1 施工监测仪器38
• 5.2.2 施工监测项目38-40
• 5.3 观测成果分析40-55
• 5.3.1 地表沉降40-43
• 5.3.2 地中倾斜43-51
• 5.3.3 边坡水平位移51-53
• 5.3.4 周边建筑物沉降53-55
• 5.4 预测及评价55-63
• 5.4.1 灰色系统预测及精度评价55-57
• 5.4.2 指数平滑法预测分析57-63
• 第六章 基坑开挖的平面应变有限元分析63-74
• 6.1 边界范围的选取与边界条件63
• 6.2 开挖过程及开挖荷载的模拟63-67
• 6.2.1 开挖过程的模拟63-64
• 6.2.2 开挖荷载的模拟64-66
• 6.2.3 被开挖单元的处理66-67
• 6.3 有限元分析67-74
• 6.3.1 所选断面工程地质条件67-68
• 6.3.2 计算模型与参数68-69
• 6.3.3 计算成果及分析69-74
• 结论74-75
• 展望75-76
• 致谢76-77
• 参考文献77-81
• 攻读硕士学位期间发表的论文与科研项目81