盖挖逆作法基坑开挖对地下结构变形影响分析

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近些年盖挖逆作法施工在基坑工程中被广泛运用,但是在实际逆作法施工中,地下结构的变形控制成为了施工中的一大难点。本文就以合肥新交通大厦深基坑工程作为研究背景,工程采用盖挖逆作法施工,着重研究地下结构的变形量随着开挖深度的增加的变化规律做了如下工作并得到一些结论:(1)首先对逆作法进行了概述,包括逆作法施工的原理与优缺点,并且大致阐述了逆作法国内外研究现况等。(2)对盖挖逆作法施工中且本文能涉及到的地下结构变形原理进行了整理归纳,其中包括基坑开挖对土体位移的影响、基坑坑底隆起变形的原理、围护结构变形以及立柱竖向位移的变形机理。(3)根据合肥新交通大厦工程施工情况(工程地质、开挖方案等),利用有限元软件MIDAS GTS/NX对整个合肥新交通大厦进行盆式开挖的三维模型,通过不同开挖顺序构成的工况来模拟整个基坑开挖过程。(4)通过数值模拟计算得出了冠梁水平位移、地连墙水平位移与立柱沉降的数值模拟结果,并且整理归纳了交通大厦的冠梁水平位移、地连墙侧移、立柱沉降等监测数据并进行了对比分析,得出了在交通大厦施工过程中这三者变形的变化规律。(5)通过对比冠梁LZC-1与LZC-2的水平位移的监测数据与模拟数据发现在开挖初期,由于负一层顶板的刚度过大导致冠梁水平位移偏向基坑外,随着开挖深度增加,冠梁水平位移开始向坑内偏移。在地下连续墙变形分析中得到了在基坑开挖初期,最大水平位移发生在墙顶处,随着基坑开挖最大水平位移发生处开始下移,至桩身中部达到最大,在顶板的作用下整体的水平位移曲线呈现“两头小,中间大”的位移曲线图。最后通过研究6根立柱的差异沉降,分析出了基坑开挖初期,由于开挖导致的土体卸荷,应力释放导致的土体隆起使立柱产生了抬升。当开挖至一定深度后,随着开挖深度的增加,立柱隆起反而减小。
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