坑内土体加固对软土基坑变形的影响分析

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近年来,随着我国建设事业的飞速发展,基坑的规模越来越大,开挖深度越来越深,基坑周边环境越来越复杂,特别是在软土地区,基坑开挖往往会引起较大的变形,严重影响紧靠基坑周围的建(构)筑物、地下管线和其他市政设施的安全和正常使用。因此,基坑工程变形控制设计越来越引起人们的重视。工程实践证明,被动区土体加固可以有效地控制围护结构的侧移和周围地表沉降,也能够增加坑底抗隆起变形的能力。国内外学者和工程技术人员在研究了基坑变形的影响因素后提出了很多针对性的工程施工措施和对策,但是到目前为止还没有解决基坑加固的定量设计问题,而且也缺少关于基坑加固设计和施工的规范或规程。因此,开展坑底加固对基坑变形的影响研究有重要的实际意义。本文对坑内土体加固的作用从理论上进行分析,并运用数值计算软件对不同加固形式和不同加固参数取值进行分析讨论,主要研究内容如下:(1)首先分析了基坑开挖的变形机理和影响基坑变形的主要因素,并对当前预测基坑变形的主要方法进行了讨论;(2)介绍了基坑土体加固的主要方法、适用性及布置形式,探讨了土体加固后的物理力学性质及其影响因素;(3)通过对围护结构及加固体进行受力分析,得到土体加固前后被动区所提供的抗力并进行比较,可以看出被动区土体加固对减小基坑变形是卓有成效的;通过对所建立公式各参数的分析,得出影响加固效果的因素主要有:加固深度、加固程度、横向加固率和土体m值;(4)运用ADINA非线性有限元软件分析讨论了不同加固形式和不同加固参数(水泥掺入比、横向加固率、加固深度等)对基坑变形的影响,并得出不同加固形式下各项加固参数的合理取值范围;(5)最后对两个变形控制保护等级很高的基坑实例进行计算分析,验证了理论分析和数值计算得出的规律。
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