内撑式基坑工程数值分析研究.pdfVIP

江苏广播 电视大学学报 　J o u rn a l o f J ia ng su R a d io Te le v is io n U n ive rs ity　2006. 6 Vo l. 17　 65 内撑式基坑工程数值分析研究 火映霞 江苏广播电视大学 ,江苏 南京 2 10036 　　摘 　要 :应用 P laxis有限元程序对内撑式围护结构基坑的开挖过程进行二维数值模拟分析 ,研究不同的 开挖方式对于地表沉降、基底隆起 、挡墙位移的影响 ,对比分析得出 “先撑后挖 ”的开挖方式较为合理 ,对基坑 工程施工具有积极的指导意义 。 　　关键词 :基坑开挖 ; 内撑式基坑工程 ;有限元 ;地表沉降 　　中图分类号 : TU432　　文献标识码 : A 　　文章编号 : 1008 - 4207 (2006) 06 - 0065 - 03 　　深基坑开挖会引起基坑周围土层移动 、基坑 围护墙的位移使墙体主动压力区和被动压力区的 底部隆起以及围护墙的移动 ,地表沉降会对基坑 土体发生移动 。 周围的建筑物和地下设施造成破坏 ,尤其是在建 二 、模型及参数设定 筑物密集地区和饱和软黏土场地中更为明显 。围 护结构过大的变形 ,甚至引起围护体系失稳导致 为了简化起见 ,本文所讨论的基坑为对称的 破坏 。内撑式围护结构是深基坑工程围护结构中 几何形状 , 因此 ,在数值分析中只需要模拟一半 ( ) 经常采用的一种支撑形式 ,分为 “先支撑后开挖 ” 左半边 基坑 。土体的本构模型选用摩尔 —库 和 “先开挖后支撑 ”两种开挖方式 。本文采用 仑模型 ,采用 6节点三角形单元划分网格 ,挡墙和 P laxis有限元程序对内撑式围护结构基坑的开挖 支撑采用线弹性模型 ,挡墙直径 d = 1. 2 m ,首道 过程进行研究分析 。 支撑截面为 600 ×600 mm 的钢筋混凝土支撑 , EA 6 6 2 = 2. 4 ×10 kN /m , E I = 3. 664 ×10 kN ·m /m 。 一 、基坑周围地层移动的机理 [ 1 ] 几何模型如图 1。PLAX IS网络划分如图 2。 1坑底土体隆起 坑底隆起是垂直向卸荷而改变基底土体原始 应力状态的反应 。在开挖深度不大时 ,基底土体 在卸荷后发生垂直的弹性隆起 。当开挖到一定深 度 ,基坑内外土面高差所形成的加载和地面各种 超载的作用 ,会使围护墙外侧土体向基坑内移动 , 使基坑坑底产生向上的塑性隆起 , 同时在基坑周 图 1　基坑开挖的几何模型 围产生较大的塑性区 ,并引起地面沉降。 2 围护墙位移 围护墙墙体变形一般从水平向改变基坑外围 土体的原始应力状态 ,进而引起地层移动 。由于 总是开挖在前 ,支撑在后 ,所以围护墙在开挖过程 中 ,安装每道支撑以前总已发生一定的先期变形 。 图 2　模型网络划分网 收稿日期 : 2006 - 07 - 17 ( ) 作者简介 :火映霞 1979 - ,女 ,江苏南京人 ,江苏广播电视大学招生办公室教师 ,南京工业大学宕地工程专业土木学院硕士研究生 。 66 火映霞 : 内撑式基坑工程数值分析研究　 3挡墙位移 三 、数值模拟计算及分析 1地表沉