《深基坑支護工程可靠度分析與數值模擬》系統(tǒng)地論述了深基坑支護工程中的可靠度理論及其應用,結合工程實踐對深基坑支護工程開展了數值模擬研究。針對深基坑支護工程的研究現狀及工程建設的需要,對基坑工程可靠度分析的基本原理及工程應用、土釘支護結構穩(wěn)定的可靠性、樁錨土釘聯合支護機理、基坑變形性狀數值模擬等難點問題進行了較為全面的研究,并把研究成果運用到鄭州地區(qū)深基坑支護工程的設計、施工中。
《深基坑支護工程可靠度分析與數值模擬》可作為巖土工程專業(yè)本科生、研究生的參考書,也可供從事深基坑支護工程及相關領域的科研人員和從事深基坑支護工程設計、施工、監(jiān)理與監(jiān)測等工程技術人員參考。
隨著城市建設的發(fā)展,高層建筑和城市地下空間的利用越來越多,隨之而來的深基坑工程也越來越多,深基坑深度更大,周邊環(huán)境更加復雜,由此帶來的設計施工難度也在不斷加大,可能導致的深基坑事故也在逐年增多。特別是開挖和支護的應力、變形分析使不可忽視的卸載問題及其引發(fā)的土體應力、強度、變形性質等問題越來越受到研究人員、工程技術人員的關注和重視,并為我們提出了一系列需要深入研究的課題。不斷發(fā)展的高層建筑和地下空間工程帶動了深基坑工程實踐的發(fā)展,也對巖土工程和巖土力學理論與技術研究提出了新的要求和指明了研究方向。由于理論研究的滯后,計算方法及參數選取的不合理性以及設計選型和施工措施不當等因素,巖土工程界也受到了不少慘痛的教訓。深基坑支護工程的理論研究和技術發(fā)展,必將成為人們持續(xù)不斷研究和實踐的熱點與難點問題。為此,廣大巖土工程和巖石力學工作者對該領域的問題進行了長期不懈的探索研究,取得了很多具有重要意義的理論和應用成果,為人類工程建設作出了重大貢獻。
與地基工程相比,深基坑工程在支護理論、變形機理、支護方法及合理施工等方面還存在很多值得探討和深入研究的地方。如基坑應力場分布研究方面,現在多采用傳統(tǒng)的土壓力理論進行設計與施工,但是工程實踐證明,該方面的理論研究往往與具體的工程實踐需要不很相符。
前言
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 深基坑支護工程可靠性分析
1.3 深基坑支護工程優(yōu)化設計與數值模擬
1.4 鄭州市深基坑支護工程設計與施工概況
1.5 本書對深基坑支護工程若干問題的研究
第1篇 深基坑支護工程可靠度分析
第2章 概述
2.1 基坑工程可靠度研究的意義及其必要性
2.2 可靠度分析方法的優(yōu)點
2.3 巖土工程可靠度研究步驟及主要研究內容
第3章 可靠度分析的基本原理
3.1 基坑可靠度分析中的基本概念
3.2 常用的可靠度分析方法
第4章 基坑可靠度的不確定性因素研究
4.1 不確定性的分類
4.2 土性參數的相關性分析
4.3 隨機變量概型分布的假設檢驗
第5章 土釘支護及極限狀態(tài)函數的建立
5.1 土釘支護技術概述
5.2 土釘支護結構穩(wěn)定性分析
5.3 土釘支護結構體系穩(wěn)定性可靠度分析
第6章 可靠度程序設計及實例分析
6.1 可靠度程序設計
6.2 工程實例
第2篇 深基坑工程優(yōu)化設計分析與工程實踐
第7章 樁錨與土釘聯合支護優(yōu)化設計基本理論
7.1 系統(tǒng)優(yōu)化
7.2 設計計算優(yōu)化
7.3 反演分析優(yōu)化
7.4 降水優(yōu)化設計
第8章 樁錨與土釘聯合支護優(yōu)化設計實例研究
8.1 工程概況
8.2 工程地質與水文地質條件
8.3 土層參數選取
8.4 周邊環(huán)境條件
8.5 方案的優(yōu)化設計
第3篇 深基坑支護工程數值模擬
第9章 樁錨與土釘支護工程實例數值模擬分析
9.1 概論
9.2 FLAC 3D程序介紹
9.3 基本假設
9.4 計算模型的建立及有關參數的選取
9.5 基坑開挖過程的模擬
9.6 數值模擬結果及分析
第10章 復合支護結構三維數值模擬分析
10.1 工程概況
10.2 基坑支護方案
10.3 模型的建立和參數選取
10.4 三維數值模擬結果分析
第11章 樁錨與土釘支護結構數值模擬分析
11.1 工程概況
11.2 工程及水文地質條件
11.3 基坑支護方案設計
11.4 模型的建立及參數選取
11.5 基坑分步開挖過程中土體內力分析
11.6 支護結構內力的數值分析
11.7 基坑的安全系數和應變分析
第12章 土釘支護工程實例數值模擬分析
12.1 工程概況
12.2 基坑支護方案
12.3 基本假定
12.4 模型的建立和參數選取
12.5 三維數值模擬結果分析
12.6 支護結構內力的理論分析v
12.7 理論分析與數值分析結果的對比
第4篇 深基坑支護工程監(jiān)測技術與設計施工實例
第13章 深基坑支護工程信息化監(jiān)測技術
13.1 概述
13.2 監(jiān)測內容和基本要求
13.3 基坑深層水平位移監(jiān)測
13.4 土壓力的觀測
13.5 基坑孔隙水壓力的觀測
13.6 基坑支護結構內力監(jiān)測
13.7 基坑開挖過程地下水位監(jiān)測
13.8 地表建筑沉降及裂縫監(jiān)測
13.9 基坑監(jiān)測結果實時分析與評價
第14章 深基坑支護工程設計與施工實例
14.1 實例一鄭州小崗劉城中村改造工程基坑支護方案設計
14.2 實例二鄭州大上海城商業(yè)步行街6區(qū)基坑支護方案設計
14.3 實例三河南省地震局物探中心高層住宅工程基坑支護設計
參考文獻
1.1 引言
隨著我國國民經濟及城市建設的飛速發(fā)展,高層建筑日益增多,建筑規(guī)模不斷擴大,尤其是最近10余年來,我國大中城市高層建筑拔地而起;與此同時,對地下空間的開發(fā)利用也成為大城市解決城市交通擁擠、土地資源緊張等問題的有效途徑,地鐵、地下商場和地下停車場等大型建筑物不斷增多。
不斷發(fā)展的高層建筑和地下空間工程帶動了深基坑工程實踐的發(fā)展,這也對巖土工程和巖土力學理論與技術研究提出了新的要求和指明了研究方向。以前大量的淺挖工程和無需支護的實踐使人們已經習慣一次性的單調加載過程,隨著基坑深度的逐漸加大,開挖和支護的應力、變形分析將使不可忽視的卸載問題及其引發(fā)的土體應力、強度、變形性質等問題逐漸受到重視,因此產生了一系列需要深入研究的課題。
再者,由于各種復雜的原因,近年來各地陸續(xù)發(fā)生了多起深基坑倒塌事故,既拖延了工期,又增加了造價,造成重大的經濟損失和不良的社會影響,給深基坑的開挖和支護技術提出了新的問題和挑戰(zhàn)。目前,經常使用的基坑支護形式較多,如土釘墻支護、土釘墻與樁錨聯合支護、土釘墻與微型樁聯合支護、土釘墻與超前錨桿聯合支護、排樁與內支撐聯合支護和樁錨與防滲墻聯合支護等一系列聯合支護形式。