地下水位变化对基坑稳定性和变形的影响-岩土工程专业论文.docx

万方数据 万方数据 上海交通大学 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定， 同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子 版，允许论文被查阅和借阅 。本人授权上海交通大学可以将本学位 论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、 缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文 。 本学位论文属于 必威体育官网网址 口，在 年解密后适用本授权书 。 不必威体育官网网址团。 (请在以上方框内打 u .J ) J川机教 J川机 教 导 日期:2ρI 年 Z 月2.，0 日 明:如!){j?]/月万日 2 上海交通大学硕士学位论文答辩决议书 1100109115 姓 名 黄开勇 学号 1100109115 所在 岩土工程 学科 指导教师 王建华 答辩 2013-02-20 答辩 木 兰 船建大楼A 303 日期 地点 论文题目  地下水位变化对 基坑稳定性和变形的 影响 投票表决结果 : S / .f / 了 (同意票数/实到委员数/应到委员数〉 答辩结论 :略过 口未通过 评语和决议 : 黄开勇同学申请上海交通大学硕士学位的论文《地下水位变化对基坑稳定性和变 形的影响))，选题新颖，与实际工程结合紧密，具有实用价值。 论文基于极限分析上限法建立了三维边坡失稳模型，该模型设定滑动面通过坡趾 下方， 飞 能够考虑折线坡面，能考虑孔隙水压力、茹聚力的各向异性、非均质性及加载、 加筋情况，进行了大量的参数分析。论文建立了轴对称柱坐标系下的饱和·非饱和土固 结模型，该模型能考虑水力特性和力学特性的非均质性和横观各向同性，并可考虑地下 结构物的作用，利用上述模型分析了多组圆形基坑的抽水·水位恢复试验，研究了水力 特性和力学特性对水位变化和土体变形的影响。上述研究成果具有创新性，可为今后类 似工程设计与施工参考。 论文结构严谨、条理清晰，回答问题正确，表明申请人具有扎实的理论基础和较 好的科研能力，论文水平达到了工学硕士学位论文的要求。经答辩委员会无记名投票， 一致通过论文答辩，建议授予工学硕士学位。 I 主 年 L 月 Z心 日 职务 姓名 职称 单位 签名 结I=l乙 辩 主席 夏小和 教授 上海交通大学 五也和 员委 委员 王建华 教授 上海交通大学 d/例 员 fi; 成 委员 叶冠林 副教授 上海交通大学 νP f1叫 贝委员 尹振宇 研究员 上海交通大学 V约也 名 上海交通大学签 委员 张璐璐 名 上海交通大学 秘书 陈锦剑 副教授 上海交通大学 阳、份制 上海交通大学硕士学位论文 上海交通大学硕士学位论文 地下水位变化对基坑稳定性和变形的影响 摘 要 在基坑工程中，地下水位变化可能引发基坑边坡的失稳以及地表 的过大沉降，导致对周围的建、构筑物及地下管线等造成危害。本文 分别研究了地下水位变化对基坑边坡稳定性和土体变形两方面的影 响： 本文首先基于极限分析上限法建立了三维边坡失稳模型，该模型 设定滑动面可以通过坡趾下方，能够考虑折线坡面，模型包含地下水 的相关信息，能考虑孔隙水压力，此外，模型可以考虑土的黏聚力的 各向异性、非均质性及加载加筋的情况。将上述研究结果进行了程序 实现，用以计算边坡的临界稳定数。利用该程序进行了大量参数研究， 结果表明：分级开挖对稳定性有利，边坡上部宜放缓坡；土的黏聚力 越大，边坡越稳定；荷载不利于稳定性，但荷载较小时，该影响不显 著；为提高稳定性，宜选用较长、摩擦较大的筋材，筋材倾斜布置效 果更好。 然后，本文分析了四种地下水位变化形式对基坑边坡稳定性的影 响，可以看出：坡外水位下降不利于边坡稳定性，而坡内水位下降则 相反；如果两者同时下降，前者的影响占主导地位。这意味着，在基 坑内不应骤然降低水位，在基坑外应当防止水位骤升。本文的模型和 程序可以定量反映边坡的稳定性随水位升降的变化，可供工程参考。 为了预测圆形基坑内外土体的固结变形，本文基于 Biot 弹性多孔 介质固结理论建立了轴对称柱坐标系下的饱和-非饱和土固结模型。该 模型可以考虑水力特性和力学特性的非均质性和横观各向同性，可以 反映地下水流动引起的饱和度和相对渗透系数的变化以及土骨架变形 引起的孔隙率和饱和渗透系数的变化，并且考虑了地下结构物。将上 I 述模型运用于数值计算软件，模拟了多组圆形基坑的抽水-水位恢复试 验，可以得出以下结论： 地连墙有隔水和限制土体变形的作用，坑内抽水宜在有地连墙的 情况下进行；应当适当控制抽水速率，否则容易引起过大沉降；土体 弹性模量越大，变形越小，水头越易改变；初始饱和渗透系数越大， 土体变形越小，其对水位变化的影响则取决于抽水和给水的平衡。 关键词：地下水，稳定性，变形，非均质性，各向异性 II EFFECTS OF GROUNDWATER LEVE