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地下连续墙开挖过程数值研究摘要：目前基坑工程的设计均以长条形基坑为基础，把基坑当作一个平面应变问题来研究，其本质上采用的依然是弹性地基梁法，但是由于弹性地基梁法无法考虑整个基坑和地下连续墙支护结构的空间效应，可见弹性地基梁法在分析地下连续墙时具有明显的局限性。本文在系统的综述了有关地下连续墙研究进展的基础上，采用有限元数值模拟的方法，分析了基坑分步开挖过程中，基坑角部效应、坑底隆起的空间分布情况、墙后地表位移的情况。 关键词：数值分析；地连墙；有限元模拟；土体变位 Abstract: Foundation pit design is based on a long strip of pit,and it is based on the pit as a plane strain problem to study.But it still used the elastic foundation beam method essentially, and due to the elastic foundation beam method can not consider the whole the spatial effect of the pit and underground continuous wall supporting structure, visible beam on elastic foundation method has obvious limitations in the analysis of the underground continuous wall.Based on the above reasons,it has been viewed that the underground continuous wall of research progress.It used finite element numerical simulation method to analyze the pit corner effect, the bottom of the pit’s uplift of the spatial distribution,the displacement behind the wall in the step-by-step excavation process. Key word: Numerical analysis；The Underground Continuous Wall；Finite element simulation；The displacements of soil； 中图分类号：TU476+.3文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012） 1 引 言 基坑的支护结构设计计算，是近十多年来中国在地下开挖工程中逐步涉及的计算难题之一。国内外学者进行了许多研究，取得了不少有益的成果。以往的支护计算方法主要有等值梁法[1]、太沙基法[1]、山肩邦男法[1]、弹性梁法[2]、弹塑性法[3]等。随着计算机技术的发展，有限元法被引人支护计算中。目前常用的有限元法是以弹性地基梁法为基础而建立的一维有限元法，以及以Biot固结理论为基础的二维有限元法[4][5]。但是由于弹性地基梁法将基坑支护体系的三维问题简化为一维问题和平面问题,无法考虑整个基坑和地下连续墙支护结构的空间效应，可见弹性地基梁法在分析地下连续墙时具有明显的局限性。由于计算成本太高，目前人们很少将地下连续墙进行三维建模分析研究。 为了深入研究基坑开挖阶段对地下连续墙变位的影响，本文拟采用有限元软件ABAQUS对基坑开挖过程进行模拟。在传统基坑开挖有限元数值模拟的基础上，将支护结构与土体之间的相互作用、协调变形考虑到有限元当中，对基坑的空间变形性状进行了较系统的分析，研究了在基坑分步开挖过程中，基坑角部效应、坑底隆起的空间分布情况、墙后地表位移的情况。 2有限元模型的建立 为了模拟地连墙-土体的相互作用，我们采用土体分层三维有限元模型，也就是将地连墙支护结构与周围土体地层作为一个整体进行模拟开挖。地连墙深度为13m，墙厚0.8m，土体长80m,宽26m,高为41.7m。计算区域侧边界距坑壁取8m，基坑底部至底边界垂直向取23m。土体四周设置法向约束，土体底部设置全约束，墙体采用C3D8R单元，土体采用C3D8P单元。 3计算结果分析 3.1角部位移 图3-1、3-2分别方形基坑阴角角部处各开挖阶段沿深度方向的位移分布。 图3-1 基坑沿短边角部位移 图3-2 基坑沿长边角部位移 从图中可以看出，基坑随着开挖深度的