摘要蔫层建筑的基坑翳深又宽，开挖厝基坑斌郝的圆弹量十分斑琨。过量的基坑回弹将影响结构自身的内力重分布，也危及到罔围建筑物和地下管线的安全和正常使用，因丽在基坑开挖之前如何方便、有效地预测蘩坑隆起壤是土本工程师十分关注的问题。从大量的回弹宓测资料看出，工程桩的存在对深基坑开挖后基底的回弹有一定的限制作用，同时开挖也将对工程桩产生影响。然而，在目前的基坑空闻有限元分析中，很少定激地考虑工程桩存在时的摹坑隧弹量以及基坑酗弹的空闻效应。本文利用有限元程序k b a q u s 建立深基坑回弹计算的三维有限元模型，模拟了深基坑分步开挖过稳秘支撑方式的变化，土体采用等向硬化弹塑性模型，可以计算任意深度处的土体回弹量。本文通过多个算例研究了工程桩存在时的深基坑卸茂隧弹空闻分布翅镄，突出了基坑工程的“圈弹场”的概念；同时怒量地分橱了基坑形状、蒸坑开挖面积以及开挖深度等空间因素对基坑开挖回弹滠的影响。磅究表明：基坑的三缎空间效应越显罄，其限制基坑网弹的能力越强，即长方形开挖方式产生的最大醐弹量小于正方形开挖方式产生的回弹量：基坑搦角处的回弹小于基坑中心的回弹量。本文提出的回弹计簸方法可以为工程师有效地预估深基坑工程中不同基坑形状、不丽开挖褥积和深度的圄弹提 盐了依据。关键诩；基坑回弹：空间效应；修正剑桥模型；三维有限元A B S T R A C TT o om u c hr e s i l i e n c eo ff o u n d a t i o np i t sw i l Io c c u rd u r i n ge x c a v a t i o n ss i n c et h ef o u n d a t i o nd i t c h e so fh i g hb u i l d i n ga r ea l w a y sd e e pa n dw i d e D u r i n ge x c a v a t i o n s ，t h es t r e s s e si nt h es t r u c t u r ea n df o u n d a t i o nw i l lb er e d i s t r i b u t e db e c a u s eo ft h ee x c e s s i v er e s i l i e n c e ，a n dt h es u r r o u n d i n gb u i l d i n g sa n ds u b s u r f a c ep i p e sw i l lb ee n d a n g e r e d T h e r e f o r e ，i t St o oi m p o r t a n tf o rc i v i le n g i n e e r st op r e d i c tt h eh e a v eo fd i t c h Sb o t t o m A c c o r d i n gt om a n ym e a s u r e d d a t ao fp r o j e c t s ，f o u n d a t i o np i l e sh a v ec e r t a i n t ye f f e c t st or e s t r i c tt h eh e a v eo fd i t c h Sb o t t o m B e s i d e s ，t h ee x c a v a t i o n sh a v ed e f o r m e dt h ep i l e s H o w e v e r , q u a n t i t a t i v ea n a l y s i sc o n s i d e r i n gf o u n d a t i o np i l e si sr a r e l yc a r r i e do u tt oc a l c u l a t et h er e s i l i e n c eo ff o u n d a t i o np i tb yt h r e e d i m e n s i o n a lF E M ，n o rd ot h es p a t i a le f f e c t so f r e s i l i e n c e A3 - d i m e n s i o n a lf i n i t ee l e m e n tm o d e lc o n s i d e r i n gr e s i l i e n c e Ss p a t i a le f f e c t si sp r o p o s e di nt h i sp a p e r I nt h i sm o d e l ，s e q u e n t i a le x c a v a t i o n sa n ds t r u ti n s t a l l a t i o n sa r es i m u l a t e di nt h es t r a t i f i e ds o i l a n ds o i ln o n l i n e a r i t yi sm o d e l e du s i n gM o d i f i e dC a m c l a yc o n s t i t u t i v er e l a t i o n s h i p T h i sm e t h o dC a l lb eu s e dt oc a l c u l a t et h er e s i l i e n c eo ff o u n d a t i o np i ta ta n yd e p t h T h i 8p a p e ra l s oa n a l y z e ss p a t i a ld i s t r i b u t i o n so fr e s i l i e n c ec o n s i d e r i n gf o u n d a t i o np i l e si nm a n yc a s e s T b es t u d ya l s ob r i n g sf o r w a r dt h ec o n c e p t i o no f r e s i l i e n c ef i e l d ”M o r e o v e r , i ti sa l s oa n a l y z e ds o m es p a t i a lf a c t o r sw h i c hh a v ei n f l u e n c e so nt h er e s i l i e n c ed u r i n ge x c a v a t i o n s ，s u c ha sd i t c ha r e a s ，s h a p e sa n dd e p t h s T h er e s i l i e n c ev a l u e so ff o u n d a t i o np i ti nt h ed i t c h Sc o m e r sa r es m a l l e rt h a nt h o s eo ft h em i d d l ep a r t ，a n dt h er e s i l i e n c ev a l u e so ft h er e c t a n g u l a rd i t c h e sa r es m a l l e rt h a nt h o s eo ft h ef o u r s q u a r eo n e sw i t ht h es a m ee x c a v a t i o na r e a sa n dd e p t h s 1 1 1 ep a p e rd e d u c e saf e a s i b l em e t h o do fc a l c u l a t i n gt h er e s i l i e n c eo ff o u n d a t i o np i tu n d e ru n l o a d i n g K E YW O R D S ：P i tR e s i l i e n c e ，S p a t i a lE f f e c t ，M o d i f i e dC a m C l a yC o n s t i t u t i v eR e l a t i o n s h i p ，t h eT h r e eD i m e n s i o n a lF E M独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得叁壅盘堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名肖健签字日期：2 0 0 i 年，月，毒E t学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解盘盗盘堂有关保留、使用学位论文的规定。 特授权墨鲞盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名喝 导师签名呷厮救签字日期：Z o o ，年，月，孑日签字日期：口j _ 一年月天津大学硕士学位论文第一章绪论1 1 前言第一章绪论随着我国城市建设的迅猛发展，城市中涌现出大量的高层建筑和超高层建筑，同时地下空间的开发和利用也日益增多，这使得深基坑开挖成为当前岩土工程界的一项热门课题。城市的高层、超高层建筑、地铁大都集中在建筑密度大、人口密集、交通拥挤的狭小场地中，而临近常有必须保护的永久性建筑和市政公用设施，因而对基坑稳定和位移控制的要求很严。例如上海软土地区某地铁车站的开挖中将对土体产生负荷应力，使坑底处的土体回弹，会产生地铁车站使用过程中结构的不均匀沉降，影响结构的内力重分布，缩短车站的使用寿命【lJ 。加之沿海软土地区工程地质、水文地质及场地条件的限制，使得深基坑工程遇到的问题越来越多。如何有效地控制深基坑及其支护结构的变形，确保基坑工程的顺利施工和周围环境的安全并经济合理，一直是工程界关注的问题。深基坑工程，既是一个古老的基础工程，又是一个涉及土力学、基础工程、结构力学、原位测试等诸多学科，具有综合学科性的系统工程。它不仅涉及到土力学典型的强度与稳定问题，还包含了岩土结构变形及土与支护结构的共同作用等问题。随着现代土力学理论、分析技术、测试仪器及施工技术的进步，对深基坑工程的研究变得更加完善，但由于深基坑工程的复杂性，研究中出现了实践超越理论的现象或理论不能完全反映实际施工过程和存在问题的现象【2 】。经过许多专家、学者的多年努力和大量工程实践的研究，基坑工程的设计计算和施工技术取得了许多重要的成果。建设部、冶金部相继出台建筑基坑工程技术规范的行业标准：上海、深圳等地根据当地的实际水文地质条件颁布地区基坑工程的相关规程。这标志着深基坑工程的设计计算和施工技术的研究已经达到了一个新的阶段。深基坑工程开挖中需要保护周围建筑物和地下管线的安全和正常使用，因而基坑工程实际上是一项环境工程。深基坑工程是很复杂的，深基坑破坏的因素涉及空间因素、时间因素、土的应力路径、残余应力以及工程桩存在等方面，尤其在软土层中的深开挖，对基坑的稳定和基底回弹的研究是控制基坑稳定和环境影响的必然要求。天津大学硕士学位论文第一章绪论1 2 课题的研究背景和意义高层建筑的基坑既深又宽，开挖后基坑底部的回弹量是很可观的，对基础沉降分析有重要意义。在基坑开挖过程中，地基土卸载使土的压力减小，土的回弹效应使基坑底面产生回弹变形。