PLAIX3D基坑开挖模拟步骤1新(建模)

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PLAXIS基坑开挖支护模拟要点解析

开挖是岩土工程中常见的、普遍的一种工程实践，广泛地在建筑深基础、地铁车站或区间、地下空间开发等建设工程中实施。

针对开挖的支护设计，便成了当前岩土工程师面对的一个重要问题。

尤其在目前开挖工程周围环境复杂的情况下，要做到安全、经济的设计方案，需要对开挖支护方案做更加详细和全面的分析，有限元软件成为不可或缺的分析工具。

近年来，PLAXIS 软件在开挖工程分析中的应用越来越广泛，受到了广大岩土工程师的信赖和认可。

本文就PLAXIS 软件在基坑开挖支护分析中的相关问题做一些梳理和汇总，首先介绍地基土层模拟中需要注意的问题。

1 本构模型选择基坑开挖分析中首先解决的问题是对土层的模拟，相较于传统设计方法中将土层作为荷载（抗力）或者线弹性弹簧来考虑，有限元分析中要考虑土层的非线性、弹塑性，以及土中地下水的变化对土层力学行为的影响等，因此涉及到本构模型选择和参数取值问题。

1.1 摩尔-库伦本构模型我们最熟悉的本构模型是摩尔-库伦模型（MC），即理想弹塑性模型，其参数简单、求解速度快，可以较好的模拟土体的破坏特性（摩尔-库伦强度破坏准则），应用十分方便，被广泛应用到各种领域的岩土工程计算分析当中。

摩尔-库伦模型的应力-应变关系见图1，在达到屈服强度之前其表现为线弹性状态，即其模量为常量（模型参数用杨氏模量E 代表）。

图1 MC 模型的线弹性理想塑性应力-应变关系对一般土体而言，其应力应变关系往往表现出非线性特征（甚至在一开始加载时），且其模量与应力PLAXIS 基坑开挖支护模拟要点解析（一）筑信达章延平路径相关。

将加载起始的切线模量定义为E 0，屈服强度一半应力水平所对应的割线模量（实际指土体的平均加载模量）定义为E 50，而卸载再加载情况下则对应卸载重加载模量E ur 。

三轴排水试验中土体不同模量的定义如图2所示。

因此，在使用MC 模型时，要特别注意根据土体的实际应力路径来确定使用合适的模量值，比如对于基坑开挖工程，主要为卸载过程，一般E ur 可以达到3E 50，有些软黏土更高。

plaix3d基坑开挖模拟步调1新(建模)

05
模拟计算与结果分析
模拟计算过程
参数设定
根据地质勘察资料和设计要求，设定模型参数，如土层厚度、弹性模量、泊松比等。
初始条件
设定模型的初始条件，如初始地应力场、初始位移场等。
建立模型
根据实际工程情况，建立 PLAIX3D模型，包括土层、地下水、支护结构等。
边界条件
根据工程实际情况，设定模型的边界条件，如侧压力、地面荷载等。
锚杆边界
需根据锚杆的实际锚固深度和锚固方式设置边界条件。
初始条件设置
初始地应力
需根据实际工程地质勘察资料，计算并施加初始地应力。
初始位移
根据实际工程情况，可设置初始位移条件。
参数校准与验证
工程实测数据对比
将模拟结果与实际工程监测数据进行对比，校验模型的准确性和可靠性。
反演分析
根据实际工程的反演分析结果，对模型参数进行校准和优化。
软件界面友好，操作简单，用户可以直观地观察到模拟结果，便于分析和优化。
可扩展性
PLAIX3D提供了丰富的插件和接口，方便用户进行二次开发和功能扩展。
PLAIX3D软件应用领域
建筑工程
用于模拟和分析建筑工程中基坑开挖、边坡稳定性等问题。
交通工程
用于模拟和分析交通工程中隧道开挖、桥梁施工等问题。
PLAIX3D基坑开挖模拟步调 1新(建模)
目录
• PLAIX3D软件介绍 • 建模前的准备工作 • 建立三维模型 • 模型参数设置 • 模拟计算与结果分析
01
PLAIX3D软件介绍
PLAIX3D软件特点
高效性
PLAIX3D采用先进的计算方法和算法，能够快速准确地模拟大规模基坑开挖过程。

PLAIX3D基坑开挖模拟步骤2新计算

改变水位3
选择工作面y=-9.5m，由于黏土层几乎不透水，故可以在黏土层上和下修改参数。选择开挖基坑的这个单元，在“Select Items”窗选择“Water below”然后单击改变（Change）键。在“Cluster Pore Pressure Distribution”窗选择“Interpolate from adjacent clusters”或“lines”。单击”OK”键关闭这些窗口。对其他阶段重复这个过程。
3. 计算
单击“Calculation”进入计算模式。以适当的文件名保存文件。
黄轮腻家盛确寐址翟麓获腰劣伙顶辆蕉陵贯丢槽催汐亲绞淘龙救窍谍挛聚PLAIX3D基坑开挖模拟步骤2新（计算）PLAIX3D基坑开挖模拟步骤2新（计算）
计算分6个阶段：
1）在K0 状态下生成初始应力场； 2）设置排桩和开挖基坑； 3）设置围檩和钢支撑； 4）设置锚杆及施加预应力； 5）继续开挖； 6）施加基坑边超载。
郴销筏哩霹州箱顺午厦嘎垄靠谭蕴咨咒于喂窜昧筐怎沈改萨邮孺虚乞酱锭PLAIX3D基坑开挖模拟步骤2新（计算）PLAIX3D基坑开挖模拟步骤2新（计算）
4）定义建造阶段4
单击下一阶段键增加新阶段：在阶段窗保持所有缺省设置；单击”OK”键关闭阶段窗。在y=-1.0m关闭土单元以及水单元以模拟基坑干燥开挖；在y=-6.5m单击开挖基坑的一个单元，在“选择项目”窗选择“Water below”然后单击“Change”键。
坪筷内融巨仟棉系丸峦柄氦岳卉彪桐疵伐椎各勘锣止隆疲腻雅冠袄冶键浦PLAIX3D基坑开挖模拟步骤2新（计算）PLAIX3D基坑开挖模拟步骤2新（计算）
6）检查水位设置
为了检查水压力定义是否正确，单击预览（Preview）键。从应力菜单选择“Pore pressures” ＞Psteady

PLAXIS 3D[课堂课资]

精制知识
2
1.1输入几何对象
INPUT OF GEOMETRY OBJECTS
• 依据输入的点和线创造一个几何模型（借助于鼠标完成）可以通过菜单或工具箱创建几种几何图形。大部分几何图形可通过画线过程完成。在画线过程
中，单击鼠标左键绘面积，从第一点至最后一点，依次点击，完成时单击右键。
精制知识
输入题目（ Input of text (e.g. entering a project name)
输入参数（Input of values (e.g. entering the soil unit weight)
输ing a soil model)
精制知识
19
图2.4 “排桩墙”材料特性
精制知识
20
将材料特性赋予墙组
• 按以下步骤输入：
• 选择，左键选一道墙，同时选择“ctrl”
• 或“Shift”,连续点击其他墙，将材料值一起賦上。
•
单击“ok”键关闭材料窗。
精制知识
21
6）依次输入工作面
• 选择工作面，输入y=-3.0m 和y=-11.0m; • 在y=0.0m 和y=-11.0m之间插入y=-1.0m，
•
注：若修改：打开“file-general settings”
精制知识
10
2）选择钻探孔
• 为了定义土层，需要一个钻探孔定义土的材料性质。
由于土是成层的，故有一个就可以了。单击钻探孔图标
将此孔施加在（0.0，0.0）点。
精制知识
11
定义土层深度
• 单击y方向土层边界改变底层边界标高，
• 赋值-20m;
左键画（30，20）、（30，32），（50，32），（50，20）右键画（30，20）结束画墙。注：先画墙顶和墙底，输入墙材料，然后插入其他

基坑开挖模拟步骤新计算

追踪剖面选择
选择横截面“Cross section”工具箱，在（0，0，25）点附近单击。这个位置在窗旳底部将被状态键显示。同步按下《shift》键移动箭头至几何面旳其他部分。在“简介选择综合箱”选择轮廓线（Contour Lines）在观察（View）菜单检验图例（Legend）。若必要在编辑（Edit）菜单项选择择合适旳扫描线（scan line）
打开阶段窗
变化第一阶段计算类型：在K0 状态下生成初始应力场；在参数桌面，检验K0值和OCR值，见表3.1。
表3.1 参数表
1）定义建造阶段1
单击下一阶段键增长新阶段：将计算类型改为塑性（Plastic）,在参数表单保持缺省设置用于迭代过程；单击”OK”键关闭阶段窗。检验各阶段列单，《Phase 1》已被选中。在y=0.0m单击开挖基坑单元，在“选择项目” 窗关闭“Soil below”选项用于模拟挖土；以一样旳方式模拟y=0.0m至y=-1.0m.此单元旳颜色将要变白表达土已被挖除。
提醒：计算后观察成果时也能够选择节点和应力点。在“阶段”窗去掉“ Delete intermediate steps”可精确显示曲线。
7）选择好旳观察视角
选择缩放键“Zoom”并缩放至开挖下列旳土以得到更加好旳观察视角（图3.2）。单击关闭键返回输入窗（Input window）.图3.2 预览第4阶段纯压力状态剖面图
8）关闭阶段窗口
单击下一阶段键，保持全部缺省阶段并关闭窗口。在y=0.0m，激活分布荷载并单击“变化”键。变化y值至-20kN/m2并关闭窗口。提醒：为检验计算状态是否被正拟定义，单击预览键，3D几何模型将出现。以此来检验单元是否激活和材料是否被设置。
9）选择应力应变观察点
在开始计算前，选择某些应力点以便于画应力应变曲线。单击曲线选择点打开输出项目。经过单击选择节点和应力点，这些点也能够经过坐标选择。为利用这些后来旳选择，从编辑菜单也可选择“网络点选择”。在“爱好点坐标”箱输入x=37.5m,y=-1.5m及z=19.0m并单击“搜索近来节点和应力点”键。

PLAIX3D基坑开挖模拟步骤2新(计算)

改变水位2
• 对其他三个开挖单元重复这个过程
图3.1 水压力分布选择窗
改变水位3
• 选择工作面y=-9.5m，由于黏土层几乎不透水，故可以在黏土层上和下修改参数。
• 选择开挖基坑的这个单元，在“Select Items”窗选择“Water below”然后单击改变（Change）键。在“Cluster Pore Pressure Distribution”窗选择“Interpolate from adjacent clusters”或“lines”。单击”OK”键关闭这些窗口。对其他阶段重复这个过程。
也可选择靠近坐标（37.5，-5.19），（37.5，-6.19）和（37.5，-7.19）的应力点，关闭“网格点选择”窗。
单击“更新”键关闭“输出”窗口。
单击 “计算”开始计算过程。
提示：
计算后观察结果时也可以选择节点和应力点。
在“阶段”窗去掉“ Delete intermediate steps”可准确显示曲线。
打开阶段窗
• 改变第一阶段计算类型：在K0 状态下生成初始应力场；
• 在参数桌面，检查K0值和OCR值，见表3.1。
表3.1 参数表
1）定义建造阶段1
• 单击下一阶段键增加新阶段： • 将计算类型改为塑性（Plastic）,在参数表
单保持缺省设置用于迭代过程； • 单击”OK”键关闭阶段窗。 • 检查各阶段列单，《Phase 1》已被选中。 • 在y=0.0m单击开挖基坑单元，在“选择项
• 在观察（View）菜单检查图例（Legend）。若必要在编辑（Edit）菜单选择适当的扫描线（scan line）
7）选择好的观察视角
• 选择缩放键“Zoom”并缩放至开挖以下的土以得到更好的观察视角（图3.2）。

flac3d基坑开挖命令

newtitle基坑开挖模拟—未穿通;---建立壳模型gen zone brick p0 -22.5 15 -0.6 p1 -20.5 13 -0.6 p2 0 17.5 -0.6 p3 -22.5 15 0 &p4 0 15.5 -0.6 p5 0 17.5 0 p6 -20.5 13 0 p7 0 15.5 0gen zone brick p0 -22.5 -1 -0.6 p1 -20.5 0 -0.6 p2 -22.5 15 -0.6 p3 -22.5 -1 0 &p4 -20.5 13 -0.6 p5 -22.5 15 0 p6 -20.5 0 0 p7 -20.5 13.0 0gen zone brick p0 -12.5 -15.5 -0.6 p1 -10.5 -13.5 -0.6 p2 -22.5 -1 -0.6 &p3 -12.5 -15.5 0 p4 -20.5 0 -0.6 p5 -22.5 -1 0 p6 -10.5 -13.5 0 p7 -20.5 0 0 gen zone brick p0 -12.5 -15.5 -0.6 p1 0 -15.5 -0.6 p2 -10.5 -13.5 -0.6 &p3 -12.5 -15.5 0 p4 0 -13.5 -0.6 p5 -10.5 -13.5 0 p6 0 -15.5 0 p7 0 -13.5 0 ;---建立对称单元gen zone reflect dd 90 dip 90 origin 0 0 0group shell;---冠梁参数model elassel shell id=1 range group shellsel shell id=1 elemtype=dkt crossdiag range group shell z -0.6 0sel shell prope density 1600 iso 2e11 0.0 thick 0.6 range group shell;---建立基坑模型generate zone radbric size 5 5 5 5 &p0 0 0 0 p1 50 0 0 p2 0 0 -20 p3 0 40 0 p4 50 0 -20 &p5 0 40 -20 p6 50 40 0 p7 50 40 -20 p8 20 0 0 p9 0 0 -8.5 &p10 0 15 0 p11 20 0 -8.5 p12 0 15 -8.5 p13 20 13 0 p14 20 13 -8.5 fill group kengnei generate zone radbrick size 5 5 5 5 &p0 0 0 0 p1 0 -40 0 p2 0 0 -20 p3 50 0 0 &p4 0 -40 -20 p5 50 0 -20 p6 50 -40 0 p7 50 -40 -20 &p8 0 -13 0 p9 0 0 -8.5 p10 20 0 0 p11 0 -13 -8.5 p12 20 0 -8.5 &p13 10 -13 0 p14 10 -13 -8.5 fill group kengnei;---建立对称单元gen zone reflect dd 90 dip 90 origin 0 0 0;---连接attach face rang z -8.6 -8.4;---基坑参数设定莫尔库仑参数attach face ran y -.1 .1attach face ran x -.1 .1group section1 range z -2,0 group kengneigroup section2 range z -4,-2 group kengneigroup section3 range z -6,-4 group kengneigroup section4 range z -8,-6 group kengneigroup section5 range z -8.5,-8 group kengnei;---基坑土体设置材料模型参数model mohrprop bulk 8e9 shear 5e9 fric 35 coh 1e10 tens 1e10;---设置初始应力状态ini xvel=0.0ini density 1600 range z -1,0ini density 2000 range z -6,-1ini density 2200 range z -20,-6ini szz 0. grad 0 0 16000 range z -1 0ini szz 0. grad 0 0 20000 range z -6 -1ini szz 0. grad 0 0 22000 range z -20 -6set gravity 0,0,-10.0;---设置边界条件fix x range x -50.1 -49.9fix x range x 50.1 49.9fix z range z -19.9 -20.1fix y range y 40.1 39.9fix y range y -40.1 -39.9fix z range group shellfix x range group shell x -0.1 0.1fix x range group shell x -22.6 -22.4fix x range group shell x -20.6 -20.4fix x range group shell x 22.6 22.4fix x range group shell x 20.4 20.6fix x y z range group shell y -13.6 -13.4fix x y z range group shell y 17.4 17.6;---监测变量hist nstep=5hist unbalset mechanical force 50solveplothistory 1plotcreate trenchadd contour dispadd axes blackshowfree x range x -0.1 0.1free y range y -0.1 0.1set large;---建立前排桩模型sel pile id 1 begin 20.5 0 -0.6 end 20.5 0 -17.1 nseg 10sel pile id 2 begin 20.5 2 -0.6 end 20.5 2 -17.1 nseg 10sel pile id 3 begin 20.5 4 -0.6 end 20.5 4 -17.1 nseg 10sel pile id 4 begin 20.5 6 -0.6 end 20.5 6 -17.1 nseg 10sel pile id 5 begin 20.5 8 -0.6 end 20.5 8 -17.1 nseg 10sel pile id 6 begin 20.5 10 0.6 end 20.5 10 -17.1 nseg 10sel pile id 7 begin 20.5 12 -0.6 end 20.5 12 -17.1 nseg 10sel pile id 8 begin 20.5 13 -0.6 end 20.5 13 -17.1 nseg 10sel pile id 9 begin 19.0 13.2 -0.6 end 19.0 13.2 -17.1 nseg 10sel pile id 10 begin 17.5 13.4 -0.6 end 17.5 13.4 -17.1 nseg 10sel pile id 11 begin 16.0 13.6 -0.6 end 16.0 13.6 -17.1 nseg 10sel pile id 12 begin 14.5 13.8 -0.6 end 14.5 13.8 -17.1 nseg 10sel pile id 13 begin 13.0 14.0 -0.6 end 13.0 14.0 -17.1 nseg 10sel pile id 14 begin 11.5 14.2 -0.6 end 11.5 14.2 -17.1 nseg 10sel pile id 15 begin 10.0 14.4 -0.6 end 10.0 14.4 -17.1 nseg 10sel pile id 16 begin 8.5 14.6 -0.6 end 8.5 14.6 -17.1 nseg 10sel pile id 17 begin 7.0 14.8 -0.6 end 7.0 14.8 -17.1 nseg 10sel pile id 18 begin 5.5 15.0 -0.6 end 5.5 15.0 -17.1 nseg 10sel pile id 19 begin 4.0 15.2 -0.6 end 4.0 15.2 -17.1 nseg 10sel pile id 20 begin 2.5 15.4 -0.6 end 2.5 15.4 -17.1 nseg 10sel pile id 21 begin 1.0 15.5 -0.6 end 1.0 15.5 -17.1 nseg 10sel pile id 22 begin 0.0 15.5 -0.6 end 0.0 15.5 -17.1 nseg 10sel pile id 23 begin -1.0 15.5 -0.6 end -1.0 15.5 -17.1 nseg 10 sel pile id 24 begin -2.5 15.4 -0.6 end -2.5 15.4 -17.1 nseg 10 sel pile id 25 begin -4.0 15.2 -0.6 end -4.0 15.2 -17.1 nseg 10 sel pile id 26 begin -5.5 15.0 -0.6 end -5.5 15.0 -17.1 nseg 10 sel pile id 27 begin -7.0 14.8 -0.6 end -7.0 14.8 -17.1 nseg 10sel pile id 28 begin -8.5 14.6 -0.6 end -8.5 14.6 -17.1 nseg 10sel pile id 29 begin -10.0 14.4 -0.6 end -10.0 14.4 -17.1 nseg 10 sel pile id 30 begin -11.5 14.2 -0.6 end -11.0 14.2 -17.1 nseg 10 sel pile id 31 begin -13.0 14.0 -0.6 end -13.0 14.0 -17.1 nseg 10 sel pile id 32 begin -14.5 13.8 -0.6 end -14.5 13.8 -17.1 nseg 10sel pile id 33 begin -16.0 13.6 -0.6 end -16.0 13.6 -17.1 nseg 10 sel pile id 34 begin -17.5 13.4 -0.6 end -17.5 13.4 -17.1 nseg 10sel pile id 35 begin -19.0 13.2 -0.6 end -19.0 13.2 -17.1 nseg 10 sel pile id 36 begin -20.5 13.0 -0.6 end -20.5 13.0 -17.1 nseg 10 sel pile id 37 begin -20.5 12.0 -0.6 end -20.5 12.0 -17.1 nseg 10 sel pile id 38 begin -20.5 10.0 -0.6 end -20.5 10.0 -17.1 nseg 10 sel pile id 39 begin -20.5 8.0 -0.6 end -20.5 8.0 -17.1 nseg 10 sel pile id 40 begin -20.5 6.0 -0.6 end -20.5 6.0 -17.1 nseg 10 sel pile id 41 begin -20.5 4.0 -0.6 end -20.5 4.0 -17.1 nseg 10sel pile id 42 begin -20.5 2.0 -0.6 end -20.5 2.0 -17.1 nseg 10 sel pile id 43 begin -20.5 0.0 -0.6 end -20.5 0.0 -17.1 nseg 10 sel pile id 44 begin -19.2 -1.7 -0.6 end -19.2 -1.7 -17.1 nseg 10 sel pile id 45 begin -17.9 -3.4 -0.6 end -17.9 -3.4 -17.1 nseg 10 sel pile id 46 begin -16.6 -5.1 -0.6 end -16.6 -5.1 -17.1 nseg 10 sel pile id 47 begin -15.3 -6.8 -0.6 end -15.3 -6.8 -17.1 nseg 10 sel pile id 48 begin -14.0 -8.5 -0.6 end -14.0 -8.5 -17.1 nseg 10 sel pile id 49 begin -12.7 -10.2 -0.6 end -12.7 -10.2 -17.1 nseg 10 sel pile id 50 begin -11.4 -11.9 -0.6 end -11.4 -11.9 -17.1 nseg 10 sel pile id 51 begin -10.5 -13.5 -0.6 end -10.5 -13.5 -17.1 nseg 10 sel pile id 52 begin -8.5 -13.5 -0.6 end -8.5 -13.5 -17.1 nseg 10 sel pile id 53 begin -6.5 -13.5 -0.6 end -6.5 -13.5 -17.1 nseg 10 sel pile id 54 begin -4.5 -13.5 -0.6 end -4.5 -13.5 -17.1 nseg 10 sel pile id 55 begin -2.5 -13.5 -0.6 end -2.5 -13.5 -17.1 nseg 10 sel pile id 56 begin -0.5 -13.5 -0.6 end -0.5 -13.5 -17.1 nseg 10 sel pile id 57 begin 0.5 -13.5 -0.6 end 0.5 -13.5 -17.1 nseg 10sel pile id 58 begin 2.5 -13.5 -0.6 end 2.5 -13.5 -17.1 nseg 10sel pile id 59 begin 4.5 -13.5 -0.6 end 4.5 -13.5 -17.1 nseg 10sel pile id 60 begin 6.5 -13.5 -0.6 end 6.5 -13.5 -17.1 nseg 10sel pile id 61 begin 8.5 -13.5 -0.6 end 8.5 -13.5 -17.1 nseg 10sel pile id 62 begin 10.5 -13.5 -0.6 end 10.5 -13.5 -17.1 nseg 10 sel pile id 63 begin 11.4 -11.9 -0.6 end 11.4 -11.9 -17.1 nseg 10 sel pile id 64 begin 12.7 -10.2 -0.6 end 12.7 -10.2 -17.1 nseg 10 sel pile id 65 begin 14.0 -8.5 -0.6 end 14.0 -8.5 -17.1 nseg 10sel pile id 66 begin 15.3 -6.8 -0.6 end 15.3 -6.8 -17.1 nseg 10sel pile id 67 begin 16.6 -5.1 -0.6 end 16.6 -5.1 -17.1 nseg 10sel pile id 68 begin 17.9 -3.4 -0.6 end 17.9 -3.4 -17.1 nseg 10sel pile id 69 begin 19.2 -1.7 -0.6 end 19.2 -1.7 -17.1 nseg 10sel pile id 70 begin 20.5 0.0 -0.6 end 20.5 0.0 -17.1 nseg 10sel pile id 71 begin 22.5 1 -0.6 end 22.5 1 -10.6 nseg 10sel pile id 72 begin 22.5 3 -0.6 end 22.5 3 -10.6 nseg 10sel pile id 73 begin 22.5 5 -0.6 end 22.5 5 -10.6 nseg 10sel pile id 74 begin 22.5 7 -0.6 end 22.5 7 -10.6 nseg 10sel pile id 75 begin 22.5 9 -0.6 end 22.5 9 -10.6 nseg 10sel pile id 76 begin 22.5 11 -0.6 end 22.5 11 -10.6 nseg 10sel pile id 77 begin 22.5 13 -0.6 end 22.5 13 -10.6 nseg 10sel pile id 78 begin 22.5 15 -0.6 end 22.5 15 -10.6 nseg 10sel pile id 79 begin 20.7 15.2 -0.6 end 20.7 15.2 -10.6 nseg 10 sel pile id 80 begin 19.9 15.4 -0.6 end 19.9 15.4 -10.6 nseg 10 sel pile id 81 begin 18.1 15.6 -0.6 end 18.1 15.6 -10.6 nseg 10 sel pile id 82 begin 16.3 15.8 -0.6 end 16.3 15.8 -10.6 nseg 10 sel pile id 83 begin 14.5 16.0 -0.6 end 14.5 16.0 -10.6 nseg 10 sel pile id 84 begin 12.7 16.2 -0.6 end 12.7 16.2 -10.6 nseg 10sel pile id 85 begin 10.9 16.4 -0.6 end 10.9 16.4 -10.6 nseg 10sel pile id 86 begin 9.1 16.6 -0.6 end 9.1 16.6 -10.6 nseg 10sel pile id 87 begin 7.3 16.8 -0.6 end 7.3 16.8 -10.6 nseg 10sel pile id 88 begin 5.5 17.0 -0.6 end 5.5 17.0 -10.6 nseg 10sel pile id 89 begin 3.7 17.2 -0.6 end 3.7 17.2 -10.6 nseg 10sel pile id 90 begin 1.9 17.4 -0.6 end 1.9 17.4 -10.6 nseg 10sel pile id 91 begin 0 17.5 -0.6 end 0 17.5 -10.6 nseg 10sel pile id 92 begin -1.9 17.4 -0.6 end -1.9 17.4 -10.6 nseg 10sel pile id 93 begin -3.7 17.2 -0.6 end -3.7 17.2 -10.6 nseg 10sel pile id 94 begin -5.5 17.0 -0.6 end -5.5 17.0 -10.6 nseg 10sel pile id 95 begin -7.3 16.8 -0.6 end -7.3 16.8 -10.6 nseg 10sel pile id 96 begin -9.1 16.6 -0.6 end -9.1 16.6 -10.6 nseg 10sel pile id 97 begin -10.9 16.4 -0.6 end -10.9 16.4 -10.6 nseg 10 sel pile id 98 begin -12.7 16.2 -0.6 end -12.7 16.2 -10.6 nseg 10 sel pile id 99 begin -14.5 16.0 -0.6 end -14.5 16.0 -10.6 nseg 10 sel pile id 100 begin -16.3 15.8 -0.6 end -16.3 15.8 -10.6 nseg 10 sel pile id 101 begin -18.1 15.6 -0.6 end -18.1 15.6 -10.6 nseg 10 sel pile id 102 begin -19.9 15.4 -0.6 end -19.9 15.4 -10.6 nseg 10 sel pile id 103 begin -20.7 15.2 -0.6 end -20.7 15.2 -10.6 nseg 10 sel pile id 104 begin -22.5 15.0 -0.6 end -22.5 15.0 -10.6 nseg 10 sel pile id 105 begin -22.5 13.0 -0.6 end -22.5 13.0 -10.6 nseg 10 sel pile id 106 begin -22.5 11.0 -0.6 end -22.5 11.0 -10.6 nseg 10 sel pile id 107 begin -22.5 9.0 -0.6 end -22.5 9.0 -10.6 nseg 10sel pile id 108 begin -22.5 7.0 -0.6 end -22.5 7.0 -10.6 nseg 10sel pile id 109 begin -22.5 5.0 -0.6 end -22.5 5.0 -10.6 nseg 10sel pile id 110 begin -22.5 3.0 -0.6 end -22.5 3.0 -10.6 nseg 10sel pile id 111 begin -22.5 1.0 -0.6 end -22.5 1.0 -10.6 nseg 10sel pile id 112 begin -22.5 -1.0 -0.6 end -22.5 -1.0 -10.6 nseg 10 sel pile id 113 begin -21.3 -2.8 -0.6 end -21.3 -2.8 -10.6 nseg 10 sel pile id 114 begin -20.1 -4.6 -0.6 end -20.1 -4.6 -10.6 nseg 10 sel pile id 115 begin -18.9 -6.4 -0.6 end -18.9 -6.4 -10.6 nseg 10 sel pile id 116 begin -17.7 -8.2 -0.6 end -17.7 -8.2 -10.6 nseg 10 sel pile id 117 begin -16.5 -10.0 -0.6 end -16.5 -10.0 -10.6 nseg 10 sel pile id 118 begin -15.3 -11.8 -0.6 end -15.3 -11.8 -10.6 nseg 10 sel pile id 119 begin -14.1 -13.6 -0.6 end -14.1 -13.6 -10.6 nseg 10 sel pile id 120 begin -12.5 -15.5 -0.6 end -12.5 -15.5 -10.6 nseg 10 sel pile id 121 begin -11.5 -15.5 -0.6 end -11.5 -15.5 -10.6 nseg 10 sel pile id 122 begin -9.5 -15.5 -0.6 end -9.5 -15.5 -10.6 nseg 10 sel pile id 123 begin -7.5 -15.5 -0.6 end -7.5 -15.5 -10.6 nseg 10 sel pile id 124 begin -5.5 -15.5 -0.6 end -5.5 -15.5 -10.6 nseg 10 sel pile id 125 begin -3.5 -15.5 -0.6 end -3.5 -15.5 -10.6 nseg 10 sel pile id 126 begin -1.5 -15.5 -0.6 end -1.5 -15.5 -10.6 nseg 10 sel pile id 127 begin 1.5 -15.5 -0.6 end 1.5 -15.5 -10.6 nseg 10 sel pile id 128 begin 3.5 -15.5 -0.6 end 3.5 -15.5 -10.6 nseg 10sel pile id 129 begin 5.5 -15.5 -0.6 end 5.5 -15.5 -10.6 nseg 10 sel pile id 130 begin 7.5 -15.5 -0.6 end 7.5 -15.5 -10.6 nseg 10 sel pile id 131 begin 9.5 -15.5 -0.6 end 9.5 -15.5 -10.6 nseg 10 sel pile id 132 begin 11.5 -15.5 -0.6 end 11.5 -15.5 -10.6 nseg 10 sel pile id 133 begin 12.5 -15.5 -0.6 end 12.5 -15.5 -10.6 nseg 10 sel pile id 134 begin 14.1 -13.6 -0.6 end 14.1 -13.6 -10.6 nseg 10 sel pile id 135 begin 15.3 -11.8 -0.6 end 15.3 -11.8 -10.6 nseg 10 sel pile id 136 begin 16.5 -10.0 -0.6 end 16.5 -10.0 -10.6 nseg 10 sel pile id 137 begin 17.7 -8.2 -0.6 end 17.7 -8.2 -10.6 nseg 10 sel pile id 138 begin 18.9 -6.4 -0.6 end 18.9 -6.4 -10.6 nseg 10sel pile id 139 begin 20.1 -4.6 -0.6 end 20.1 -4.6 -10.6 nseg 10sel pile id 140 begin 21.3 -2.8 -0.6 end 21.3 -2.8 -10.6 nseg 10sel pile id 141 begin 22.5 -1.0 -0.6 end 22.5 -1.0 -10.6 nseg 10sel pile prop emod=8.0e10 nu=0.30 xcarea=0.7854 &xcj=0.0 xciy=0.0 xciz=0.0 &per=3.14 &cs_sk=1.3e11 cs_scoh=0.0 cs_sfric=10.0 &cs_nk=1.3e11 cs_ncoh=0.0 cs_nfric=0.0 cs_ngap=off;---建立后排桩模型attach face ran z -0.5 -0.7;-----第一阶段：开挖隧道区域1mod null range group section1set largeinit xdisp 0.0 ydisp 0.0 zdisp 0.0step 2000init xdisp 0.0 ydisp 0.0 zdisp 0.0;hist id=2 gp zvel 0 1 1;hist id=3 gp zvel 0 1 1;;mod null range group section2;solve;save shell-tun2.sav;mod null range group section3;solve;save shell-tun3.sav;mod null range group section4;solve;save shell-tun4.sav;mod null range group section5;solve;save shell-tun5.sav;set large;init xdisp 0.0 ydisp 0.0 zdisp 0.0;step 2000plot create dispcontplot copy gravV dispcont settingsplot add contour disp plane behind shade onplot add axesplot show;plot set rot 40 0 20;plot sh;plot add blo mo me blue ;--显示几何模型;plo add blo group green blue green ;--显示group ;plo add sel geom shell black ;---显示结构体;plo add sel geom pile red ;---显示结构体;plot add axes blackhist unbal。

flac3d模拟基坑开挖

3.5 计算模型计算模型见图3-3~图3-5，X轴为水平方向，Y轴为竖直方向。

本模型采用实体单元模拟土体、桩、筏板，其中素混凝土桩长5m，筏板厚2m，筏板嵌入土层0.4m。

模型中共有12730个网格点，12542个实体单元。

图3-3 计算模型图图3-4 开挖完后模型图图3-5 筏板、桩、空洞模型图3.5 模拟计算工况计算过程先对计算域进行初始应力场平衡计算，然后模拟计算地基开挖过程，最后模拟地基土的加固，并施加竖向荷载。

计算分析地基中存在空洞时上层土层开挖后产生的卸荷回弹，以及采用筏板及置换桩加固并施加压力后土层的沉降量4 计算结果及分析为便于分析空洞部位的位移应力，对模型中的4个空洞进行编号，见图4-1。

计算结果中竖向位移向上为正，向下为负；应力以拉为正，压为负。

图4-1 空洞示意图4.1 地基中不存在空洞上层土层开挖后的竖向位移分布见图4-2，由图可知，地基开挖完后在开挖面产生较大的反弹，最大回弹位移为17.8cm。

在空洞附近，回弹量比相同高程土层要大，且最大回弹位移均发生在空洞上表面，4个空洞四周的回弹位移极值见表4-1，其中1#空洞虽然埋深较深，但由于其尺寸较大，其最大回弹量与埋深较浅的2#空洞、3#空洞接近，4#空洞则由于埋深较深，且尺寸较小，其最大回弹量也相当较小。

表4-1 地基开挖后空洞四周位移极值统计图4-2 地基开挖完后竖向位移分布云图采用混凝土桩加固，并在筏板上施加荷载后地基位移变化量分布见图4-3。

由图可知，地基加固后并施加荷载后地基土产生了一定的沉降量，在场地中央的最大沉降量为3.8cm。

空洞上表面的沉降量比相同高程的土层大，下表面的沉降量则比相同高程的土层小，空洞最大沉降量均发生在上表面，最小沉降量均发生在下表面，空洞四周的位移极值统计见表4-2，1#空洞尽管其尺寸相对较大，但由于其位于场地边缘，且埋深较深，施加荷载后位移相对较小；尺寸及埋深接近的2#、3#空洞沉降量基本一致；4#空洞虽然埋深较深且尺寸较小，但由于其更接近作用力中心，故产生的沉降量与埋深较浅的2#、3#空洞基本一致。

flac3d模拟基坑开挖

3.5 计算模型计算模型见图3-3~图3-5，X轴为水平方向，Y轴为竖直方向。

本模型采用实体单元模拟土体、桩、筏板，其中素混凝土桩长5m，筏板厚2m，筏板嵌入土层0.4m。

模型中共有12730个网格点，12542个实体单元。

计算结果中竖向位移向上为正，向下为负；应力以拉为正，压为负。

表4-1 地基开挖后空洞四周位移极值统计图4-2 地基开挖完后竖向位移分布云图采用混凝土桩加固，并在筏板上施加荷载后地基位移变化量分布见图4-3。

由图可知，地基加固后并施加荷载后地基土产生了一定的沉降量，在场地中央的最大沉降量为3.8cm。

PLAIX3D基坑开挖模拟步骤1新建模

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定义模型单位
根据工程实际情况，选择合适的模型单位，如米、厘米等，以确保模拟结果的准确性和一致性。
定义精度
根据工程需求和计算资源，确定模型的精度，如网格大小、时间步长等，以确保模拟结果的准确性和计算效率。
03
模型参数设置
土体参数设置
土体类型
根据实际工程地质勘察资料，选择合适的土体类型，如砂土、粘土等。
进行初步模拟
01
初始条件设置
为模型设置适当的初始条件，如地表高程、地下水位等，以模拟自然状态下的应力场和位移场。
02
03
边界条件设定
模拟运行
根据工程实际情况，为模型设定适当的边界条件，如固定边界、自由边界或弹性边界等。
运行模拟，观察模型的动态响应，检查是否有异常现象或错误提示。
根据模拟结果调整模型
其他材料属性
地下水位
根据工程地质勘察报告，输入相应的地下水位高度。
初始应力场
根据实际情况，设置适当的初始应力场。
05
模型网格划分
选择网格类型
结构化网格
自适应网格
适用于规则的几何形状和结构，能提供较好的计算精度。
根据计算结果自动调整网格密度，提高计算精度和效率。
非结构化网格
适用于复杂的几何形状和结构，能更好地适应模型变化。
PLAIX3D基坑开挖模拟步骤 1新建模
目录
• 新建模概述 • 建立模型框架 • 模型参数设置 • 材料属性定义 • 模型网格划分 • 模型验证与调整ຫໍສະໝຸດ 1新建模概述目的和意义
建立真实反映工程实际情况的模型
通过新建模，可以创建一个与实际工程场地、地质条件、施工条件等相一致的模型，为后续的模拟分析提供准确的依据。

PLAXIS 3D开挖基坑模拟基本操作 ppt课件

• 安排“填土fill”在最上层，“软土 Soft Clay”在-9.5m和-11m之间。“砂土 Sand”在余下土层。
• 单击“ok”键结束材料设置窗。
• 在“钻孔窗 ”土一栏输入相应的固结度 OCR和K0值（详表2.4）。
• 关闭钻孔窗。
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4）排桩墙几何特性
• 从工具箱中选择“墙”• Nhomakorabea注：若修改：打开“file-general settings”
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2）选择钻探孔
• 为了定义土层，需要一个钻探孔定义土的材料性质。
由于土是成层的，故有一个就可以了。单击钻探孔图标
将此孔施加在（0.0，0.0）点。
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定义土层深度
• 单击y方向土层边界改变底层边界标高，
• 赋值-20m;
• 土分为四层，因而增加另外3层土层边界。
• 选择底层边界（y=-20 m）三次单击插入键加入另外三个土层边界。
• 单击y 方向第二层土边界，输入-1.0 m建立本层边界。
• 以同样方式变换其他层从-9.5m 到-11.0m.边
界信息图示于图2.3
ppt课件
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图2.3 钻孔窗口
地下水位设于pp-t课4件m
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3）土和界面特性
• 单击“材料选择窗”创建一个新的材料设置。
• 单击“材料设置”，选择“土和界面 soil&interface”.
• 单击“new” • “identification”写“fill” • “materal model”选择“Hardening soil model”
ppt课件
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表2.4土层材料

PLAXIS基坑开挖支护模拟要点解析

开挖是岩土工程中常见的、普遍的一种工程实践，广泛地在建筑深基础、地铁车站或区间、地下空间开发等建设工程中实施。

针对开挖的支护设计，便成了当前岩土工程师面对的一个重要问题。

近年来，PLAXIS 软件在开挖工程分析中的应用越来越广泛，受到了广大岩土工程师的信赖和认可。

本文就PLAXIS 软件在基坑开挖支护分析中的相关问题做一些梳理和汇总，首先介绍地基土层模拟中需要注意的问题。

摩尔-库伦模型的应力-应变关系见图1，在达到屈服强度之前其表现为线弹性状态，即其模量为常量（模型参数用杨氏模量E 代表）。

三轴排水试验中土体不同模量的定义如图2所示。

PLAIX3D基坑开挖模拟步骤1新(建模)

梁特性
• 从材料菜单选择梁元或打开材料窗选择梁设置： • 钢支撑和钢围檩材料特性见图2.6：
• 钢支撑和钢围檩材料特性均设置在y=-1.0m
图2.6 梁材料特性
土锚杆特性
• 打开材料设置窗选择锚杆设置：单击”new” 建立新的材料设置。 • 锚杆材料特性见图2.7：
• 对所有锚杆设置材料特性。 • 锚杆材料特性设置见图2.8：
2. 基坑开挖例题
• 模拟在粘土和砂土中开挖基坑过程.
• 图2.1 基坑开挖
• 图形范围： 50m*80m； • 开挖范围： • 12m*20m，位于图形范围中部。基坑北侧有地面超载。
开挖剖面图
• 图2-2 开挖剖面图 • 土层不考虑渗透
本题主要目标
• • • • • • • • • • 使用硬化土模型施加土层锚杆使用界面特性定义超固结比定义土层锚杆材料特性定义较粗糙的垂直网格给锚杆施加预应力变换地下水条件选择应力点绘制应力-应变曲线观察弹性点的变化
图2.3
钻孔窗口
地下水位设于m
3）土和界面特性
• 单击“材料选择窗”创建一个新的材料设置。 • 单击“材料设置”，选择“土和界面 soil&interface”. • 单击“new” • “identification”写“fill” • “materal model”选择“Hardening soil model”
图2.9 生成3D网格
表2.4土层材料
• 在“界面”窗(Interfaces)，进入： “Strength”选项，选择“Manual”，给参数Rinter输入0.65. • 这个参数相当于土界面的强度。降低这个值相当于降低了界面摩擦力和黏聚力。 • 单击“ok”关闭窗口。