西安地区深基坑边坡支护及其变形研究.pdf

西安建筑科技大学硕士学位论文
西安地区深基坑边坡支护及其变形研究
专业：土木工程建造与管理
导师：撒利伟 副教授
赵 平 教 授
摘 要
随着城市建设的快速发展，人们对城市地下空间的利用要求越来越高，深基
坑引发的岩土工程问题日益受到重视。西安属于湿陷性黄土地区，深基坑安全问
题更加突出。为了提高基坑支护设计质量，确保深基坑施工安全,本文结合西安地
区工程实例，利用聚类分析理论和层次分析法优选基坑支护方案；应用有限元软
件模拟基坑开挖过程中的变形，并通过对基坑进行变形监测进一步验证支护方案
的安全性，为基坑支护提供一套动态设计和信息化施工的管理方法。主要研究内
容有如下几个方面：
（1）基坑支护方案的优选。利用层次分析法确定影响基坑支护方案选择的各
指标权重，并采用灰色系统中聚类分析理论得出方案各指标的隶属度，通过隶属
度乘以权重并求和，得出了各支护方案的综合评价值，确定最优支护方案。
（2）针对工程实例进行 ANSYS 模拟。在基坑开挖前，通过 ANSYS 软件对
基坑开挖和支护的全过程进行模拟分析，预测并得出基坑在开挖和支护过程中的
变形规律：基坑分层开挖第一阶段变形较小；开挖第二阶段基坑变形明显增大，
最大水平位移可达 13mm。在无锚杆情况下计算其变形得出水平位移最大可达
，超过规范要求，说明锚杆对基坑水平位移影响较大。通过计算锚杆和排
桩不同尺寸下基坑的变形来优化基坑支护设计。
（3）基坑变形监测。在基坑实际开挖过程中，对基坑边坡水平位移和周邻建
筑物沉降进行监测和数据整理分析，得出基坑变形规律：基坑边坡中部的位移大
于基坑拐角处的位移。通过对基坑变形模拟数据和实测数据对比分析，进一步验
证深基坑支护方案的合理性。
关键词：基坑支护； 灰色系统；有限单元；变形监测
论文类型：应用基础研究
西安建筑科技大学硕士学位论文
Study of deep foundation Pit supporting and deformation of
it in xi’an
Specialty: Civil Engineering Construction and Management
Graduate student:LIUzhizhong
Instructor: Vice- liwei
Prof. ZHAO Ping
Abstract
With the rapid development of urban construction and the demand of underground
space increasing, more and more people put focus on the deep foundation geotechnical
problems. Xi'an is a area of collapsible loess that makes the safety of deep excavation
become more order to improve the quality of excavation design and to
ensure the safety of deep foundation construction, this paper find a dynamic design and
information construction management about foundation pit supporting that use AHP
and clusrering analysis to select t