【碩士】武漢長江一級階地地鐵深基坑滲流應(yīng)力耦合研究【2010】

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內(nèi)容簡介

　　學(xué)科專業(yè)：固體力學(xué)　　授予學(xué)位：工學(xué)碩士　　學(xué)位授予單位：西南交通大學(xué)　　學(xué)位年度： 2010年　　武漢地區(qū)深基坑事故中，九成以上是因?yàn)榈叵滤刂剖г斐傻摹Ｆ渲?，承壓水含水層在長江一級階地中普遍存在，且含水層厚度很大，承壓水頭很高，成為武漢地區(qū)深基坑工程的一大特點(diǎn)。針對武漢長江一級階地地鐵深基坑，研究其降水與開挖施工過程中引起的地面沉降以及基坑穩(wěn)定等影響與變化規(guī)律具有重要的現(xiàn)實(shí)意義?！　?1)基于地下水滲流計(jì)算與三維比奧固結(jié)理論，對深基坑降水與開挖的流固耦合效應(yīng)進(jìn)行了分析，建立了滲流場與應(yīng)力場耦合計(jì)算模型。并對三維快速拉格朗日有限差分程序FLAC3D的流固耦合計(jì)算模式進(jìn)行了研究。(2)對武漢長江一級階地地下水埋藏類型與其對深基坑危害特點(diǎn)作了總結(jié)與分析，重點(diǎn)研究了武漢長江一級階地的承壓水特征。利用FLAC3D對某豎井基坑施工過程進(jìn)行了數(shù)值模擬，計(jì)算結(jié)果與監(jiān)測結(jié)果吻合較好，驗(yàn)證了FLAC3D流固耦合模型和編程思路的合理性與正確性。(3)最后針對處于長江一級階地的武漢市地鐵四號線一期工程工業(yè)路車站，使用FLAC3D對其降水與開挖施工過程進(jìn)行了滲流應(yīng)力耦合模擬，分別對各種工況條件下的地表沉降、孔隙水壓力特征、坑底隆起、動水壓力等計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了研究，并對地下連續(xù)墻深度、承壓水位變化影響、耦合與不耦合等情況進(jìn)行了對比與分析。　　通過對上述計(jì)算結(jié)果進(jìn)行研究與分析，獲得了一些有意義的規(guī)律。其中，地表沉降形成了二次函數(shù)曲線分布形態(tài)的沉降凹槽，降水引起的沉降要比開挖引起的大：武漢長江一級階地承壓水水頭高，在施工過程中坑底向上回彈隆起較大；地下連續(xù)墻以下滲流速度最大，容易發(fā)生滲透破壞，隨著擋墻高度的增加，滲流路徑加長，會導(dǎo)致水頭損失的增加，滲流速度減??；武漢長江一級階地承壓水與江水有密切的水力聯(lián)系，承壓水頭越高，降水引起的地表沉降越大：相較于不考慮流固耦合計(jì)算，考慮耦合的計(jì)算結(jié)果與工程實(shí)際規(guī)律更為吻合，能起到更好的預(yù)測與信息化施工?！　≌撐某晒谝欢ǔ潭壬蠌浹a(bǔ)了對武漢長江一級階地地貌條件下滲流場與地下水控制研究的不足。為該基坑施工過程中的防水止水與加固設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)，有益于信息化施工；并為今后類似的工程設(shè)計(jì)與施工提供了參考與借鑒?！　?

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