基坑桩锚支护体系现场试验与数值模拟研究-地下空间资源科学与工程专业论文.docxVIP

中南大学硕上学位论文摘 中南大学硕上学位论文 摘 要 随着城市高层建筑、地铁工程、市政工程以及地下空间开发规模 日益增大，基坑工程近10年来急剧增加，桩锚支护结构也以其工程 适应性强等优势己被作为一种重要的支护结构体系广泛应用。本文全 面阐述了深基坑桩锚支护的设计理论、工作性能和机理。以广州某深 基坑工程为研究背景，对其支护结构的变形展开监测分析，在统计研 究监测数据的基础上，得出了基坑开挖及开挖完成后支护结构顶部水 平位移、顶部沉降、深层水平位移(测斜)随时间变化的曲线，并探 寻其变形机理和发展趋势，同时提出了控制变形的几点建议。 本文建立了桩锚支护体系三维数值模型，采用FLAC3D数值法 对是否进行锚索支护的工况进行了模拟，比较了两者的位移值，结果 表明：桩锚支护在位移控制中发挥了重要作用。此外，还模拟了基坑 支护结构锚索和桩的受力状态，并将计算位移结果与现场实测结果进 行了对比，两者从形态和数值上均吻合良好。 鉴于桩锚支护结构体系破坏的渐进性和深基坑工程施工的动态 性，作者利用神经网络理论建立桩锚支护的深基坑变形BP网络及 RBF网络预测模型，并对两者进行了比较。可以在信息不完善的情况 下，根据施工过程中已有少量基坑变形监测资料，预测后续施工过程 中深基坑变形的变化和发展趋势，能及时预报可能出现的险情，其精 度通过实例得到了较好的验证。 FLAC3D程序可以模拟各种土体材料的特性，并可以考虑支护 桩、锚索等支护结构与土体的相互作用。通过工程实例证明，在基坑 支护设计过程中，采用FLAC3D数值法进行分析和计算，辅以人工 智能预测能够解决目前规范中无法解决得一些难题，计算结果有利于 基坑支护设计的优化和指导施工。 关键词：深基坑，现场试验，桩锚支护，数值模拟，变形预测，神经 网络 中南大学硕十学位论文 中南大学硕十学位论文 ABSTRACT AB STRACT With the development scale of the high—rise buildings，subway proj ects，municipal proj ects and the underground space，Foundation works have increased drastically for nearly 1 0 years．Pile—anchor supporting structure al so has been widely used as an important supporting structure with the advantages of strong adaptability．The design theroy， work mechanism and characteristics of pile and anchors retaining in deep excavation was presented in this paper． Taking a deep excavation situated in Guangzhou downtown as the research background，data from the deformation monitoring of the support systems of the deep excavation were analyzed in the paper，and a series of displacement—time curves of the deep excavation were obtained and discussed to decrease the effects of deep excavation deformation on the adjacent buildings and roads． By establishing three-dimensional numerical model of the pile and anchor retaining structure，FLAC3D numerical calcualated method was adopted in conditions of supporting with or without cable．Analysis by comparing them indicated：pile and anchors retaining played an import