某超大基坑挡土墙与土体相互作用的数值分析.pdfVIP

第34卷 第 1期 长 江 科 学 院 院 报 V01．34 No．1 2017年 1月 JournalofYangtzeRiverScientificResearchInstitute Jan．2 0 1 7 doi：10．11988／ckyyb 某超大基坑挡土墙与土体相互作用的数值分析 王 梅 (1．泰山学院 机械与工程学院，山东 泰安 271000；2．同济大学 土木工程学院 地下建筑与工程系，上海 200092) 摘 要：以某超大基坑为例，借助 FLAC 有限差分软件建立考虑土体 、地下连续墙、结构梁板等共同作用的三维模 型，研究墙体产生侧向位移时基坑外主动土压力的变化趋势墙体发生鼓型侧移时，基坑外主动土压力呈 “R”分布； 并对影响围护挡墙结构侧移和主动土压力分布的几个参数 (内摩擦角、墙土摩擦角、挡土墙入土深度，以及基坑长 宽比等)进行敏感性分析，并归纳出变化规律 ：土体内摩擦角和黏聚力对挡土墙侧移影响较大，随着内摩擦角和黏 聚力的增大，挡土墙上的主动土压力和墙体侧移逐渐减小 ；挡土墙人土深度对挡墙的主动土压力影响不明显，而对 挡墙侧移有一定影响。随着挡墙插入深度增大，上部墙体侧移逐渐增大；而下部墙体却相反，当插入比在 1．2左右 时，墙体侧移最小。在开挖面以上，随着基坑长宽比增大，挡墙上主动土压力逐渐减小；而在基坑开挖面以下，特别 在靠近挡土墙底部范围内，随着基坑长宽比增大，挡墙上的主动土压力强度逐渐增大。 关键词：基坑 ；共同作用 ；侧移；土压力；长宽比 中图分类号：TU47 文献标志码：A 文章编号：1001-5485(2017)01-0077—04 并对影响围护挡墙结构侧移和主动土压力分布的几 1 研究背景 个参数 (如内摩擦角、墙土摩擦角、挡土墙人土深度及 基坑长宽比等)进行敏感性分析，并归纳出变化规律。 近年来，随着基坑工程开挖面积的逐渐增大，深 度越来越深，面对的周围环境也越来越复杂，基坑开 挖过程 中，当围护结构的变形和受力超过容许范围 2 计算模型的选取 时，就会造成基坑失稳，对基坑周 围环境造成不利影 超大基坑的平面尺寸为 250mX190In，平面形状 响¨ 。因此，进行基坑设计时，采用数值分析软件 近似为矩形，基坑的最大开挖深度为13．6113，围护结 模拟施工过程对基坑工程的安全性和稳定性进行预 构采用钻孔灌注桩，桩径平均 1100mnI，桩长约为 分析变得尤为重要 J。Lin等 研究了一个挖深为 28m，并分别在基坑挖深 1，5，91TI处设置钢筋混凝土 10In的方形基坑边界范 围对基坑变形的影响。Ro— 水平支撑 。考虑模型的对称性，取 1／4基坑进行分 boski 分析基坑边缘到模型边界不同距离对基坑变 析；模型本构采用修正剑桥模型；采用桩单元来模拟 形的影响。徐中华 。。研究56／／1x56m的基坑开挖时 钻孔灌注桩围护结构与土体之间的相互作用，水平支 对基坑变形的影响。侯永茂 研究格形地下连续墙 撑采用梁单元，立柱及立柱桩采用桩单元并和水平支 的性状。 撑在相连的节点处刚接。基坑采用常规逆作法施工， 上述学者研究时选用的基坑平面尺寸较小 ，基坑 根据支撑的施工特点分为 4个施工阶段：第 1阶段是 长度都在 100m以下。王梅等 研究了超大基坑开 基坑开挖至 1m处设置第 1道钢筋混凝土支撑；第 2 挖对地表沉降的影响，但没考虑基坑开挖对主动土压 阶段是基坑开挖至 5m处设置第 2道钢筋混凝土支 力和侧移的影响。随着基坑平面的增大，基坑的性状