《軟土超大面積基坑梯級懸臂支護穩定與破壞機理研究》是依託天津大學，由刁鈺擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：軟土超大面積基坑梯級懸臂支護穩定與破壞機理研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：刁鈺
- 依託單位：天津大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
隨著超大面積基坑的發展，常規內支撐支護在造價高、工期長、施工不便、支撐拆除困難等方面的問題更為突出，發展更為合理的支護方法是可持續發展的需要。申請人提出了多種形式無水平支撐梯級懸臂支護方法並具有施工速度快、土方開挖與地下結構施工方便等優點，已在多個軟土超大面積基坑中成功套用。但該新型支護形式的支護機制、破壞機理、穩定計算方法及相關設計理論的研究尚未系統開展，工程實踐中已有梯級支護產生多米諾骨牌式破壞的案例報導。本課題擬採用可高效準確獲取破壞模式的DLO法、可考慮大變形的MPM法及其它數值分析方法、離心機模型試驗、工程現場監測等方法，以梯級支護形式中支護結構-土相互作用為核心，研究梯級支護在基坑開挖過程中的變形機理、趨於破壞的機理及破壞後的大變形性狀，並進一步研究開挖和支護形式、土質條件變化、超載、超挖等因素導致梯級支護穩定破壞的機理，基於極限分析法建立適用於梯級懸臂支護的穩定計算方法。
結題摘要
隨著超大面積基坑的發展，常規內支撐支護在造價高、工期長、施工不便、支撐拆除困難等方面的問題更為突出，發展更為合理的支護方法是可持續發展的需要。 項目提出了多種形式無水平支撐梯級懸臂支護方法並具有施工速度快、土方開挖與地下結構施工方便等優點，已在多個軟土超大面積基坑中成功套用。但該新型支護形式的支護機制、破壞機理、穩定計算方法及相關設計理論的研究尚未系統開展，工程實踐中已有梯級支護產生多米諾骨牌式破壞的案例報導。 針對大面積梯級支護基坑的穩定機理，項目按計畫採用上限DLO法、可考慮大變形的MPM法、有限元強度折減法開展了大量的數值分析，結合離心機模型試驗、工程現場監測等方法，以梯級支護形式中支護結構-土相互作用為核心，研究梯級支護在基坑開挖過程中的變形機理、趨於破壞的機理及破壞後的大變形性狀，並進一步研究開挖和支護形式、土質條件變化等因素導致梯級支護穩定破壞的機理，基於極限分析法建立適用於梯級懸臂支護的穩定計算方法。 主要研究成果如下：第一，通過採用強度折減法結合DLO法考察了梯級懸臂支護基坑的穩定性機理，發現梯級支護基坑存在分離式、關聯式和整體式三種破壞模式。第二，採用MPM法的對梯級懸臂支護基坑的破壞過程進行了模擬，結合有限元法到了支護變形與基坑安全係數的關係。第三，提出實用和適用的穩定計算方法。對於該研究目標，根據三種破壞模式，提出了相應的穩定計算方法；此外，基於MSD理念，提出了變形和受力簡化計算方法。
