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排桩支护地铁车站基坑开挖的ABAQUS数值模拟及受力研
究
李雪
1
吴兵
(西南交通大学土木工程学院,成都610031)
摘要:基于成都地铁2号线站东广场深基坑的工程特点,采用大型有限元软件ABAQUS模拟
基坑的开挖及支护过程,并根据实测资料对桩身水平位移、弯矩、支撑轴力以及土压力进行
对比分析,总结出该地区深基坑的受力规律为类似工程设计施工提供依据以供参考。
关键词:深基坑ABAQUS数值模拟受力规律
Rowpileretainingstructureofdeepfoundationpit
excavationforsubwaystationoftheABAQUSnumerical
simulationandstressresearch
LIXue
1
WUBing
(SouthWestJiaoTongUniversity,CivilEngineeringDepartment,Chengdu610031)
Abstract:Inthispaper,basedontheengineeringcharacteristicsofdeepfoundationpitofthe
Zhan-dong-squareNo.2metrostationinChengdu,ABAQUScodewasappliedtosimulatethe
wholeprocessofexcavationandsupportofthedeepfoundation.Furthermore,Accordingtothe
measureddataofpilehorizontaldisplacement,moment,axialforceandpressureofsoilwere
analyzed,summedupthedeepfoundationpitinthestressdistribution.Theachievementsfromthe
deepfoundationpitwouldbeappliedtoothersimilarengineering.
Keywords:deepfoundationpitABAQUSnumericalsimulationstressdistribution
0引言
排桩支护是深基坑支护的一种常用形式,在成都的建筑深基坑中有着广泛的
应用,也是地铁车站基坑广泛采用的支护形式。但是,大量的工程实践表明,目
前设计中支护结构所采用的力学计算模式与其实际的受力情况有较大的差距,围
护桩的内力实测值远小于设计值,工程设计往往偏于保守,从而造成浪费,因此,
有必要对排桩支护结构的受力规律进行研究。
李雪,男,1985年7月出生,西南交通大学土木工程学院岩土工程专业在读研究生,研究方向深基坑工程。
jialixue521@163.com
1工程概况
成都地铁2号线站东广场站位于成都市三环路东五段,呈东、西向布置。西
接沙河堡~站东广场区间,东接站东广场~东洪路区间。车站西北面为地铁2
号线沙河堡主变电所。横穿车站的南北走向三环路东五段现状宽80m,道路两侧
均为50m宽的规划绿化带;东、西向的规划道路宽为30m。路口东北侧为已建
成的万科魅力之城住宅小区,其余的为小型工业作坊。
车站为三层(局部单层)三跨明暗结合岛式站台车站。车站有效站台中心里
程为YCK40+047.000,暗挖段宽度23.78m,明挖标准段宽度22.70m,车站总长
182.30m,有效站台长120m,暗挖段两侧站台有效宽度3.80m,站台两侧通过2
个4m宽的联络通道连通。
站东广场站总平面如图1所示。
图1站东广场总平面图
2地铁深基坑开挖过程数值模拟
2.1模型基本假设
(1)成都地铁二号线站东广场站深基坑长度长,宽度相对较窄,是典型的
长条型基坑,计算时假定沿基坑长度方向为无限长,可取其中的1根桩及周围土
体计算。为进一步减小计算工作量,利用对称性取一半截面进行计算。
(2)由于在基坑开挖时通过降水使地下水位一直处在坑底以下,故不考虑
地下水的渗流作用;根据实际施工情况,桩间挂网锚喷混凝土主要对桩间土起防
护作用,对土体及围护桩的受力变形影响不大,为简化计算模型,在计算时未予
考虑。
(3)初始地应力场假定为自重应力场,没有考虑因围护桩施工引起的地应
力和位移场的变化。
(4)砂卵石、泥岩采用Mohr-Coulomb模型;黏性土采用线性Drucker-Prager
模
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