基坑开挖降水的三维有限元模拟分析.pdf

墼奥燮竺!：型：：：业!竺! 学术论坛 基坑开挖降水的三维有限元模拟分析 赵金亮’ 王安华z 韩圣钱3 (1．东北岩土工程勘察总公司 辽宁鞍山 ”4009； 1 11001 23000； 辽宁沈阳 5) 2．辽宁工程技术大学土木建筑工程学院 辽宁阜新 3．辽宁省城市建筑设计院 摘要：本文首先阐述了基坑开挖的一般理论计算方法的不足，很多都是利用理想化的模型去简化计算模型，同时没有考虑到降水对基坑 变形及其周围建筑物沉降的影响。本文通过一工程实例利用ADINA有限元软件，在考虑基坑降水的基础上模拟分析了开挖施工对基 坑变形和对周围建筑物沉降的影响规律，对工程设计和施工具有一定的参考价值。 关键词：基坑开挖 降水 建筑物沉降 中图分类号：TV551．4 文献标识码：A 文章编号：1673一0534(2007)09(a)一0162一03 1概述 形的施工参效。 基坑开挖是一个综合性的岩土工程问题， 从以上分析可看：Peck法和稳定安全系 表l土性参数 周围的土体(或岩体)不仅是基坑的支撑结构的 数带有一定的主观性，地层损失法由于没有考 。±臻厚度 重度 粘聚力 泊松叱 内摩攘 弹性筷： fm，(kN“)tk阻)j奄(啦 量(晒、，j 一部分还是基坑作用的来源，因此基坑的开挖 虑坑底隆起的影响计算的沉降值过于保守了。 填土 35， 挎 10 】0=14 18 lI2』 工过程是一个土体(或岩体)、支护结构和周 同时根本没有考虑到降水对地表沉降的影响 粉质 26 19 |o 031 18 ：234； 帖土 围建筑物的协调变形过程。同时基坑周围的 也不够精确，时空效应估算法的粘弹性有限元 9 19 10 ’029 2； 7 细砂0 }29 土体(或岩体)还含有有一定的水分，在开挖施 法和反分析方法计算比较复杂，一般基坑开挖 柏砂4．9 19 10 028 33 385· ；页岩 s0 19 o }0：5 35 1121 工的过程中，水的流动和变化必然对周围土体 施工过程为短期工程，可以不考虑蠕变，同时 (或岩俸)的物理力学性质造成一定的影响，最 该方法也没有考虑到降水的影响。而在得到 算为700m／h。 终又导致土体(或岩体)、支护结构和周围建 土体(或岩体)材料参数的基础上直接利用有限 基坑支护结构采用螺旋钻孔压灌砼桩锚拉 筑物再次发生协调变形。因此准确的说基坑 元模拟的方法能够很好和真实分析出开挖和 支护。混凝土桩直径0．60rn，桩间距0．90m，桩长 开挖施工过程是一个土体(或岩体)、支护结 降水的耦合效应，并解决上述方法的缺点。 13．2m，混凝土强度C25l共设五排锚杆，锚杆的 构，周围建筑物和水分流动的一个复杂协调 有限元理论是分析复杂结构或自由度体 布置和长度如表2，支护桩顶部设冠梁，截面 X 变形过程。 系分析的有力工