基坑降水引起地面沉降的數(shù)值分析.pdf

1、隨著建筑規(guī)模越來(lái)越大，高空和地下空間資源的開(kāi)發(fā)利用越來(lái)越多，大面積、大深度的基坑正逐步成為必然趨勢(shì)。降水工作貫穿整個(gè)基坑的開(kāi)挖過(guò)程，而且在基礎(chǔ)和上層施工過(guò)程中也要保持一定水位。目前許多工程的施工環(huán)境比較復(fù)雜，沉降的控制不僅要滿足本工程項(xiàng)目的要求，也要做到在符合規(guī)范的同時(shí)對(duì)鄰近建筑物、構(gòu)筑物的影響減到最小。因此，對(duì)基坑降水引起的地面沉降的研究具有重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。
　　基坑降水引起地面沉降實(shí)質(zhì)上屬于三維流固耦合問(wèn)題。本文比較

2、了常用的數(shù)值分析方法，建立了基坑降水過(guò)程中應(yīng)力場(chǎng)與滲流場(chǎng)的耦合關(guān)系式。借助有限差分軟件FLAC3D，運(yùn)用其內(nèi)置的 FISH語(yǔ)言編制程序，建立三維地面沉降模型，以北京市大唐電信北京科研中心項(xiàng)目為例進(jìn)行數(shù)值分析。本文所取得的主要成果有：
　?。?）介紹了常用的基坑降水方式，比較分析了各自的優(yōu)缺點(diǎn)和適用條件，指出了管井降水適合面積大、降深大的基坑。
　?。?）對(duì)巖土工程常用的數(shù)值分析方法做了歸納和比較，分析了不同方法的基本原理和使

3、用范圍。重點(diǎn)分析了有限差分法，指出有限差分法在巖土力學(xué)計(jì)算中應(yīng)用廣泛，適合求解非線性大變形問(wèn)題，能夠用來(lái)處理流固耦合問(wèn)題。
　　（3）對(duì)FLAC3D軟件作了系統(tǒng)的學(xué)習(xí)總結(jié)，通過(guò)模擬的準(zhǔn)備工作和模型研制過(guò)程，認(rèn)識(shí)到網(wǎng)格剖分要考慮實(shí)際情況和計(jì)算速度雙重因素，這樣才能在收斂、快速的情況下獲得較好的模擬效果。
　?。?）以大唐電信北京科研中心項(xiàng)目的基坑工程為例，得到了降深6m、9m、12m和假設(shè)降深15m時(shí)的地面水平位移（X、Y兩個(gè)

4、方向）和沉降云圖。分析了水平位移位移整體呈現(xiàn)趨向于基坑內(nèi)部，同時(shí)由于基坑的不對(duì)稱性，南北兩側(cè)的水平位移情況較為相似，東西兩側(cè)的水平位移差別明顯的特點(diǎn)。
　?。?）給出了最大沉降點(diǎn) X、Y向水平位移和豎向沉降隨著逐級(jí)開(kāi)挖和抽水的變化曲線，指出本次基坑開(kāi)挖水平位移主要發(fā)生在開(kāi)挖的0-6m階段，后續(xù)階段地面在水平方向上逐漸達(dá)到新的平衡。
　?。?）模型最終得到的最大沉降為49.816mm。比較了1-1剖面最大沉降和基坑最大沉降的監(jiān)