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《淺論非穩(wěn)定滲流對基坑施工過程的影響及數(shù)值模擬分析》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、天津大學(xué)碩士學(xué)位論文非穩(wěn)定滲流對基坑施工過程的影響及數(shù)值模擬分析姓名:樊繼良申請學(xué)位級別:碩士專業(yè):巖土工程指導(dǎo)教師:嚴馳20070501中文摘要基坑工程是一門古老而又復(fù)雜的課題,其中最難把握的莫過于地下水滲流問題。目前,大多數(shù)基坑工程的失事都與地下水滲流有關(guān),然而對于基坑工程中地下水滲流問題的研究還遠遠不夠。在目前的基坑設(shè)計中基本上沒有考慮滲流的作用,如果有也是按照穩(wěn)定滲流考慮。在對基坑開挖過程中非穩(wěn)定滲流作用的研究寥寥無幾。本文著重研究基坑開挖過程中非穩(wěn)定滲流的作用,簡要推導(dǎo)了非穩(wěn)定滲流的基本微分方程,并引入了研究飽和一非飽和土穩(wěn)定一非穩(wěn)定的VanGenuc
2、hten滲流模型,簡稱VG模型。該模型將飽和度和有效孔隙水壓力有機的結(jié)合起來,從而為我們研究非穩(wěn)定滲流對基坑工程的影響提供了便利條件。結(jié)合非穩(wěn)定滲流模型,本文采用了可以模擬基坑開挖加卸載問題的高級模型一Hardening.Soil土體本構(gòu)模型,研究基坑開挖過程中的變形以及基坑的穩(wěn)定性問題。通過對工程實例的模擬計算,對比分析了在非穩(wěn)定滲流和穩(wěn)定滲流兩種不同情況下土體中的孔隙水壓力和有效土應(yīng)力的差異,支護結(jié)構(gòu)的位移、彎矩和剪力的不同以及地表沉降和坑底隆起的差值。研究表明非穩(wěn)定滲流作用下,基坑及支護結(jié)構(gòu)的變形相對較小,穩(wěn)定性相對較大,能夠更好的指導(dǎo)實踐,使基坑工程達到
3、最優(yōu)設(shè)計,減少不必要的浪費,降低基坑工程的成本,充分體現(xiàn)了研究非穩(wěn)定滲流的實際意義。關(guān)鍵詞:基坑工程非穩(wěn)定滲流本構(gòu)模型支護機構(gòu)變形ABSTRACTFoundationpitengineeringisoneoftheoldandcomplicatedsubjects,inwhichgroundwaterseepageisthehardestone.Atpresenttime,mostaccidentsoffoundationpitengineeringarerelatedtogroundwaterseepage.Theresearchongroundwaterse
4、epageinfoundationpitengineeringisinsufficientbyfar.Inpresentfoundationpitdesign,seepagefunctionisnotconsideredbasically.Ifitisconsidered,itisstillsteadyseepageinmostconditions.Therearefewresearchesonunsteadyseepageinfoundationpitengineering.Thispaperemphasisresearchesonthefunctionofu
5、nsteadyseepageintheprocessofthefoundationpitexcavation.Inthispaper,notonlydeducethebasicdifferentialequationaboutunsteadyseepage,butalsointroducetheVanGenuchtenmodel(VGmodelinshort)whichissuitableforsteady,transientand(un)saturatedgroundwaterseepageanalysis.Accordingtothismodelthesat
6、urationdependingoneffectivepressurehead,thusitprovidestheconvenientconditiontostudytheimpactoftheunsteadyseepageinfoundationpitengineeringforUS.Thepaperadoptscomplicatedsoilconstructivemodel—Hardeningsoilmodel,whichisgoodatdealingwithloading-unloadingproblems,tostudythedeformationand
7、stabilityintheexcavationprocessofthefoundationpitcombinedwithunsteadyseepagemodel.Throughthenumericalsimulationofthepracticalproject,contrastingthedifferencesoftheporepressureandeffectivestressinsoil,displacement、momentofflexureandshearforce,sedimentationofgroundsurfaceandheaveoftheb
8、ottomofthefo