开挖过程对基坑稳定性的影响..doc

1 绪论 1.1 问题的提出 伴随着我国改革开发以来经济的高速发展，也，大大小小由于基坑失稳造成的事故出现在各大新闻媒体上，轻则财产损失，重则人身伤害，一起起建筑事故敲响了警钟，给了，让我们不得不重视起基坑。 [18]，其中开挖速率可操作性较大，合理的开挖速率可以保证基坑的稳定性，同时充分发挥人、材、机等作用。所以研究开挖速率对基坑稳定性的意义重大。 1.2 基坑稳定性研究现状 1.2.1 国外基坑稳定性研究现状 （1)起步阶段 起步阶段，滑坡研究开始于20世纪20年代的瑞典，瑞典人彼得森最早提出了条分法。但之后的20年左右的时间里世界各国对滑坡的研究也只是零星的和片段的。大多数国家都是由单独的研究人员进行小规模的滑坡研究，只有瑞典、挪威、前苏联是由国立土工研究所进行滑坡研究，并发表过一些著作和论文，其中瑞典人取得的成果最大。原苏联曾于1934年和1946年召开过两次全国性的滑坡会议。瑞典条分法同时考虑了粘聚力和摩擦力，缺点是原理粗浅而且它的基本假定脱离了实际情况是一个肤浅的理论，还有待进一步完善。初步发展阶段(20世纪50年代)，人们开始考虑岩体的结构面和材料特性，并且随着理论的研究，出现了极限平衡论和弹塑性理论，这些新角度新方法的出现显然推动了基坑稳定性研究的进步。接着索柯夫斯基在1954的时候提出了松散介质极限平衡原理，但是这种方法存在着一些缺陷，会发现计算的结果与实际不符，其原因是没有考虑到岩体的力学状态和结构面，后来其他人在他的基础上完善了他的理论并提出一种基坑稳定性的方法，完善了这个时期基坑稳定性分析的发展。 深入发展阶段(20世纪60年代)，这个阶段比较清晰明朗，人们对稳定性分析的角度主要是两个方面。一是考虑岩体中的结构面，以极限平衡理论为基础，运用图解法和计算分析法求出安全系数来判断其稳定性。 1.2.2 由于长时间的封建社会以及战争，新中国解放以前在基坑稳定性分析这方面几乎没有什么研究，要远远地落后于欧美等国。但中国那些可敬的研究人员们奋发图强使新中国成立以后基坑稳定性分析取得了很大的进步。总的来说，可分为以下四个阶段： (1)起步阶段 起步阶段（20世纪50年代），主要以地质灾害为着眼点，通过工程地质类比法与极限平衡法等定性的分析方法，初步实现一些基本的基坑稳定性分析和防护设计。 (2)进步阶段 进步阶段（20世纪60年代）当时使用的主要方法是实体比例投影法，既通过赤平极射投影，来实现对基坑岩体的结构类型的划分，同时提出了岩体结构与控制的观点，用该方法对块体的破坏进行计算更快捷准确，并开展了许多大型的野外岩体力学实验为进一步基坑稳定性研究打下了基础。 (3)进一步发展阶段 进一步发展阶段(20世纪70年代)，这个阶段已经开始了研究基坑的变形破坏机理工作。并开始运用弹塑性力学极限平衡理论等方法来分析和评价基坑的稳定性。潘家铮提出了滑坡极限分析的极大值原理和极小值原理两条基本原理进一步扩充了关于基坑稳定性研究的理论知识。随着科技的不断进步，理论知识和硬实力的提高也使得有限单元法、边界元法、离散元法等更前沿的方法进入评价基坑的稳定性、分析基坑变形破坏的条件的这个领域中。 (4)逐渐成熟阶段 逐渐成熟阶段（20世纪80年代），人们开始从整体上认识基坑稳定性的发展趋势以及基坑的变形破坏机理。诸如块体理论、DDA法、灰色理论、模糊数学、数据库与专家系统、计算机仿真技术、损伤断裂力学理论、神经网络模型和遗传算法等一些新理论、新技术、新方法开始出现并被运用到基坑稳定性研究，这些方法的出现为预测基坑的稳定性开创了更为广阔的前景[2-4]。 1.3基坑工程是土力学基础工程中一个古老的传统课程同时又是一个综合性的岩土工程问题，它几乎涉及到岩土力学与工程的各个方面：包括土力学、工程地质学、水文地质学、结构力学以及监理、监测、施工方法等多个领域[5-6]。 基坑越挖越深带来一个突出问题,即基坑的设计和施工已成为地下工程领域的热点。如何设计合理的深基坑支护和施工方案，做到既经济合理又安全可靠是岩土工程界的重要研究课题之一。基坑工程是整个建筑物建造过程中的关键的一步，而已造价也占了总造价的将近三分之一。可以说基坑施工的成败关系到整个工程的成败。基坑综合防护设计日益引起社会的重视。基坑设计不仅仅需要因地制宜地选择实用、合理、经济、美观的工程措施，确保人民的生命安全和财产，同时达到与周围环境的相对协调与平衡，以及美化社会的效果。 不同的开挖速率影响着基坑的稳定性，因此，找出合适的开挖速率可以消除安全隐患，对于保证工程的顺利进行减少工程投资，保护人民群众的生命财产安全都有着重要的意义。 针对现实中的基坑稳定性问题，在研究思路与方法上以FLAC3D软件模拟实验和计算为主，最后实验数据分析或实测数据与计算结果进行对比。并结合相关的图