深基坑支护结构数值模拟及变形分析

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深基坑开挖与支护数值模拟分析

ＺｈａｏＹｕｈｕａ，ＺｈａｏＴｉ，ＨｕａｎｇＴａｏ
（１．ＢｅｉｊｉｎｇＧｏｎｇｌｉａｎＲｏａｄＴｉｅ－ｌｉｎｅＣｏ．，ＬＴＤ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００１６１，Ｃｈｉｎａ；２．ＢｅｉｊｉｎｇＵｒｂａｎＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｒｏａｄ＆
ｆｏｒｍａｎｄｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓａｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ａｎｄｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｓｔｅｅｌｂｒａｃｉｎｇ，ｔｈｅｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｏｆｒｅｔａｉｎｉｎｇｐｉｌｅｓ
关键词：深基坑；开挖与支护；ＦＬＡＣ；数值分析
中图分类号：ＴＵ４７０－３文献标志码：Ａ文章编号：１００９ — ７７６７（２０１３）０３ — ００６９ — ０５
ＮｕｍｅｒｉｃａｌＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＤｅｅｐＦｏｕｎｄａｔｉｏｎＰｉｔＥｘｃａｖａｔｉｏｎａｎｄＳｕｐｐｏｒｔ
ＢｒｉｄｇｅＧｒｏｕｐＣｏ．，ＬＴＤ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００２２，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＢａｓｅｄｏｎａｄｅｅｐｏｆｕｎｄａｔｉｏｎｐｉｔｏｆｍｅｔｒｏｉｎＢｅｉｊｉｎｇ，ｔｈｅｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｓｉｔｅ，ｓｕｐｐｏ￣

深基坑支护类型选择方式方法

深基坑支护类型选择方式方法深基坑是指深度大于10米的基坑，由于其特殊的地下环境和复杂的力学性质，支护工程的设计和施工具有一定的挑战性。

深基坑支护类型选择是支护工程设计的关键环节之一、本文将介绍深基坑支护类型选择的方式和方法。

1.地质勘察分析法：地质勘察是深基坑工程的重要前期工作。

通过对地质构造、地层性质、地下水位等进行详细的勘察和分析，可以判断深基坑支护所面临的地质条件。

根据地质勘察结果，可以选择合适的支护类型，如土方开挖支护、钢支撑结构、深层连续墙等。

2.数值模拟分析法：数值模拟是深基坑支护设计的重要工具。

通过采用有限元或边界元方法，将基坑和支护结构的力学行为进行数值模拟分析，可以预测和评估支护结构的应力和变形性能。

根据数值模拟结果，可以选择合适的支护类型和尺寸，以满足支护结构的稳定性和安全性要求。

3.典型案例分析法：通过分析已建成的深基坑工程案例，可以了解不同支护类型在具体工程中的适用情况和效果。

根据典型案例的经验和教训，可以总结出一些规律和原则，指导深基坑支护类型的选择。

典型案例分析法可以提供实用的参考和指导，尤其适用于与具体工程类似的情况。

4.经验法：支护工程设计在一定程度上依赖于设计人员的经验和专业知识。

通过设计人员的经验和在实际工程中的积累，可以根据地质条件、施工方法、材料性质等因素，选择合适的支护类型和尺寸。

经验法是一种常用的快速选择支护类型的方法，但需要注意根据具体情况进行调整和优化。

5.综合分析评价法：深基坑支护类型的选择通常是一个综合考虑多种因素的问题。

设计人员需要综合考虑地质条件、工程施工工艺、支护结构的安全性和经济性等因素，进行全面评价和比较。

可以采用专家评判法、模糊综合评价法等方法对各种支护类型进行评分和排序，最终选择最优的支护类型。

总之，深基坑支护类型选择是一个复杂的工程技术问题，需要综合考虑地质条件、工程要求、经济性等因素。

通过地质勘察分析、数值模拟分析、典型案例分析、经验法和综合评价等方法的综合运用，可以选择合适的深基坑支护类型，保证工程的安全稳定。

某深基坑双排桩支护结构的数值模拟研究

内力类型前排桩后排桩
荆州市某基坑平面大致呈矩形布置的基坑工程，整个基坑东西方向长８８ｍ．南北方向宽５４ｍ，面积约４７００ＩＩｆ。该工程地面以上拟建３层．高度１４．８ｍ，建筑面积３９７６．６ＩＩｆ，地下室拟建２层，建筑面积２７８４，开挖深度７．４～９．１ｍ，结构形式为框架结构．最大柱网８．Ｏｍｘｌ１．Ｏｍ，最大中柱荷重５２００ｋＮ，最大边柱荷
ｊ５０５００１５００１５００＋Ｉ５０５ｏｏ．１）１。５ｏ５ｏ５０５０５０５ｏ５０５０５０５０基坑
外力及土体变形，通过实际工程的验证，双排桩结构的侧向刚度较大，在保证安全的前提下能较好的控制基坑的侧向变形，其常见的分布情况如图ｌ所示。
梁将两排桩连接起来．形成稳定的空间结构，能够抵御较大的
工程已建的地下室作为支护结构，其余三面新增钻孔灌注桩作为支护结构，水泥土墙作为隔水帷幕。本文仅分析和计算基坑
双排桩支护段ｆ长度２８ｍ１，基坑开挖深度为７．４ｍ，桩径为８００ｍｍ，桩长为１５ｍ，桩距为１．２ｍ，排间距为３．０ｍ，冠梁、连梁截面均为１．ＯｍｘＯ．６ｍ，支护简图如图２所示。

深基坑支护结构设计参数对基坑变形的影响分析

深基坑支护结构设计参数对基坑变形的影响分析摘要：在深基坑开挖过程中，基坑支护结构除满足自身强度要求外，还须满足变形要求，将基坑周边土体的变形控制在允许范围之内。

本文采用单因素分析法分析支护结构设计参数对基坑变形的影响，结合具体工程，采用有限差分分析软件FLAC3D对各个单项因素进行模拟分析。

总结了各个因素对基坑变形影响的大小和规律，对控制基坑变形提供了一些可供工程参考的结论。

关键词：深基坑；支护结构；设计参数；影响因素；FLAC3D0引言近年来，随着城市化进程的快速发展，地下空间的开发利用向大型化、深层化方向发展。

随之产生了大量的深基坑支护设计与施工问题，并成为当前基础工程的热点与难点。

基坑工程的设计已经从强度控制转向变形控制,因此基坑开挖过程中不仅要保证自身稳定，还要控制支护结构和其周围土体的变形，以尽量减小对周围环境的影响[1] 。

然而，影响基坑变形的影响因素众多，参数选取不当往往引发工程事故，造成重大经济损失。

因此，深入探究诸多因素对基坑变形的影响具有重要的工程意义和实际价值。

影响基坑变形的因素很多，包括：（1）土体的物理力学参数如土的变形模量、泊松比、粘聚力、内摩擦角和重度等；（2）支护结构设计因素如桩体刚度及入土深度、锚索预应力、支撑系统等；（3）施工因素如开挖顺序与方法、挖撑次序、降水、地面超载与施工振动情况与基坑暴露时间等。

在这些影响因素中，基坑所处地段的地质情况是既定的，即地质因素无法选择，而设计因素和施工因素是可控因素。

据统计，因设计因素造成的基坑事故占到46%。

因此本文采用单因素分析法着重分析设计因素对基坑变形的影响，即其它参数固定，而只改变一个参数进行分析计算。

本文将采用这种方法，运用有限差分分析软件FLAC3D结合具体工程对各个单项因素进行模拟分析，得出支护结构设计参数对基坑变形的影响。

2工程概况某工程拟建平面移动式6层地下停车库，开挖面积约846平方米，深度约15米。

由于基坑周边紧邻高层建筑物及交通干道，地下管线错综复杂，对环境保护要求高，因此本基坑支护采用桩锚支护的方式，直立开挖。

深基坑支护结构数值模拟

第11卷第8期中国水运V ol.11N o.82011年8月Chi na W at er Trans port A ugus t 2011收稿日期：6作者简介：顾凤祥，男（5），江苏省地质矿产局第四地质大队高级工程师，主要从事岩土工程勘察和设计工作。

深基坑支护结构数值模拟顾凤祥1，阎怀瑞1，阎长虹2，许宝田2（1江苏省地质矿产局第四地质大队，江苏苏州215008；2南京大学地球科学与工程学院，江苏南京210093）摘要：文中以苏州招银大厦深基坑工程为例，运用Plaxis 软件进行数值模拟计算，得到桩身和外侧土体变形特征及支护结构的内力分布，对工程设计和信息化施工的实施具有实际意义。

关键词：深基坑；支护结构；数值模拟中图分类号：P315.9文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2011）08-0099-02一、工程概况目前对于基坑支护结构和被加固土体等的联合作用机理以及支护对基坑边坡土体位移和应力的影响还缺乏较深入的认识，采用数值模拟的方法对其进行研究分析，对基坑的支护设计具有较大的指导意义。

招商银行股份有限公司苏州分行拟在苏州工业园区万盛街东、旺墩路北、中央河南侧建招商银行大厦。

拟建招商银行大厦由主楼及裙房、地下车库组成。

其中主楼为地上20层、下设2层地下室，框架—剪力墙结构，总高度85m ，地下室底板标高-0.35m (一层)、-4.35m （二层），9.60×10.00m ，地下室底板标高-1.35m (一层)、-4.35m （二层）。

设计基坑开挖深度为10m ，基坑侧壁安全等级二级。

场地典型地段地层由上而下厚度及相关参数情况见表1。

基坑工程的支护结构形式拟采用排桩（钻孔灌注桩）+内支撑支护方案，初步设计桩长L=22.0m ，桩径D=800mm ，桩中心间距1.0m ，桩顶采用冠梁连接，距桩顶2.2m 处设置钢筋混凝土内支撑梁，桩外侧采用三轴水泥土搅拌桩止水帷幕。

表1各土层相关参数参数地层厚度m 容重k N/m 3弹性模量MPa 泊松比内聚力kPa 内摩擦角°①素填土 2.218.034.30.3518.010.0②粘土 1.419.749.10.3534.59.7③粘土 1.519.6118.30.3531.411.7④粉质粘土 2.419.3113.90.3015.220.4⑤粉质粘土 2.819.356.80.3224.511.4⑥粉质粘土 4.019.192.00.3329.815.5⑦粉质粘土 6.619.263.40.3523.116.3⑧粘土 3.620.275.70.3115.215.2⑨粉质粘土8.019.277.60.3227.516.6二、数值模拟本文采用Plaxis 有限元软件对该基坑进行数值模拟计算。

深基坑监测数据分析及变形预测分析

深基坑监测数据分析及变形预测分析摘要：现如今，随着城市化进程的速度不断加快，城市土地资源紧张问题也越来越严重，在这种情况下，建筑工程深基坑的开发也在城市发展中得到了大量的应用。

在深基坑在施工过程中，通过对基坑进行监测，根据前期监测数据，对基坑下一期的变形情况进行预测，不仅了解基坑工程施工对的周围环境的影响和施工的安全性，同时也可以确保施工工程可以顺利完成。

为此，本文主要以某深基坑工程实际为例，并将深基坑的监测数据作为基础，通过对监测数据进行分析，完成变形的预测，从而为工程施工提供指导帮助，具体内容如下。

关键词：深基坑；监测数据；变形预测；施工；前言：目前由于我国经济水平的不断提升，也进一步促进了城市化进程的发展，在城市内越来越多的地下建筑、高层建筑以及隧道等建设工程数量和规模都在不断扩大，但是因为城市内的土地资源有限，也增加了城市建设土地的价格，因此，为了能够更加节省城市内的土地资源，提高整个城市的土地空间利用效率，在建筑工程中利用地下空间完成基坑工程已经成为了城市内开发地下空间以及高层建筑的重要施工部分。

一、工程概况本文以某是深基坑工程的实测数据作为研究数据，该建设工程的规模约为：110000m2，地面空间为20层，地下空间为5层，整体建筑高度为81米，建筑形式为混合框架与钢筋混凝土核心筒结构。

深基坑的开挖深度为：25.06。

本次工程周围比邻汽车大厦、京信大厦以及高层公寓等高层建筑。

所采取的坑支护方式为土钉墙支护结构和护坡桩支护结构。

主要监测数据为基坑的沉降观测以及水平位移观测，共设置21个监测点，并在周围建筑物地表设置70个监测点。

二、深基坑监测数据处理与变形预测分析（一）建立样本模型本次研究中选择深基坑工程中某1沉降监测，点钟的沉降监测数据作为研究样本，根据工程的实际情况取数据的相对值，并采用预处理的方法对原始数据进行处理。

在对原始数据进行预处理时，先采用BP神经网络模型处理数据，并根据工程施工情况合理选择训练样本与测试样本，将经过预处理后的数据序列作为重点研究对象，最后进行变形预测分析[1]。

国家大剧院深基坑支护变形预测的数值模拟分析

【关键词】家大剧院；坑工程；开挖；护结构；移国基深支位
【中图分类号】Ｕ４＋Ｔ６３
【文献标志码】Ａ
２国家大剧院工程概况
２１工程概况．
１概述
近年来，随着北京城市建设步伐的加快和奥运工程的推进，对地下空问的使用要求也不断提高，相应的基础埋置深度不断增大【。１］与基坑工程的实践相对应，坑工程的评价方基法和手段也不断提高，关的研究是岩土工程中的相
２２工程地质水文地质条件概况．拟建工程场地处于永定河冲积扇中部，原地形基本平坦。根据北京市勘察设计研究院场地岩土工程勘察报告（见李胜勇等著（（国家大剧院岩土工程勘察报）建，筑场地自然地面以下概化的地层分布见表１。
表１模拟计算地层及参数
图２消防通道桩锚支护设计剖面图
２００４０
疏
２３基坑支护形式及设计参数［．２］２３１消防通道支护设计方案．．
在２２区消防通道的东、０西两侧设计的方案为西６００ｍｍ护坡桩加一道锚杆加留置土台方案。坡护桩桩项设置３０７ｍｍ厚、ｍ～２５高的砖挡墙。杆２．ｍ锚
■罗文林周宏磊，正林（．，朱１北京市勘察设计研究院，京１０３；．北００８２国家大剧工程业主委员会，北京１０３）００２

某地铁车站深基坑开挖施工阶段围护结构变形规律数值模拟与分析

壁銮塑堑国堡堕塑坌
锵
唱喀嘶
根据现场地质勘察结果，在基坑开挖深度及影响范围内，要地基土的组成自上而下为：全新统主人工填ｉ（）中，Ｑ其上更新统风积（）Ｑ新黄土及残
积（古土壤，Ｑ）再下为冲积（粉质黏土、Ｑ）粉土、细砂、中砂及粗砂等。计算选用的场地各主要土层分布及力学指标如表１。
① 根据桩体实际抗弯刚度等效为具有相同刚度的地下连续墙，墙体厚度在节点处和标准段分别
护结构工作性状的研究工作。
本文结合某地铁车站基坑支护结构的设计和
肥上刀采，ｒ／Ｕ
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提供技术依
图１某地铁站主体围护结构平面布置示意图
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值计算结果与实测值进行了比较，二者基本吻合。研究表明，限元软件用于基坑开挖与支护的数值模拟有
是可行的，能够为工程设计与施工提供正确参考。
【关键词】地铁车站深基坑开挖围护结构变形数值模拟
导施工的目的，同时为基坑支护结构的设计和施工
０引言
车站沿一号线的东Байду номын сангаас 五路，地下两层；西为四号线沿
解放路南北方向布置，设于地下三层。车站西端分界里程（点里程）Ｋ２＋４．、端分界里程起ＹＤ１３１５东４（点里程）终ＹＤＫ１５６２，２＋３．有效站台中心里程为５ＹＣ２＋１，车站全长１４８Ｋ１４９９．ｍ。车站共设置四个出入口和二组风亭（１。图）

基于MIDAS深基坑地下连续墙支护数值模拟分析

基于MIDAS深基坑地下连续墙支护数值模拟分析引言：深基坑的施工是大规模土地开发的一项重要工程，它需要合理的设计和施工方案来确保工程安全和经济效益。

地下连续墙支护是一种常用的基坑支护结构，通过模拟分析可以预测基坑施工过程中的变形和应力情况，为工程提供科学依据。

本文将介绍如何使用MIDAS软件进行深基坑地下连续墙支护的数值模拟分析。

一、模拟对象和模型建立深基坑地下连续墙支护的模拟对象为深基坑结构和支护结构，模拟分析需要建立相应的有限元模型。

首先，根据实际工程情况，使用MIDAS软件的预处理模块，按照地下连续墙支护的布置方式，绘制出地下连续墙的几何形状和尺寸。

其次，根据地下连续墙支护的材料和截面特性，设置相应的材料参数和单元属性。

然后，根据实际载荷情况，设置边界条件和施工过程，并进行有限元网格的划分。

最后，完成模型建立和网格生成，并进行验证和调整。

二、材料参数和土层特性在模拟分析中，需要确定土体和支护结构的材料参数和土层特性。

首先，根据实际的地下连续墙和土体情况，确定土体的材料参数，包括弹性模量、泊松比、抗剪强度等。

其次，根据土体的工程地质特征，确定土体的非线性应力-应变关系，例如膨胀性土体和软黏土的本构模型。

然后，根据支护结构的材料和截面特性，确定地下连续墙的材料参数，包括弹性模量、泊松比、抗弯强度等。

最后，建立土体和支护结构的材料参数数据库，并在模型中进行调用。

三、边界条件和施工过程在模拟分析中，需要设置合理的边界条件和施工过程，以模拟实际基坑施工中的加载和变形过程。

首先，根据实际施工情况，确定边界条件，包括地表约束和基坑支护结构的支撑方式。

其次，根据实际施工方法，确定施工过程中的各个阶段，包括基坑开挖、支护结构施工和开挖后的回填过程。

然后，设置相应的施工步骤和施工进程，包括时间控制和加载方式。

最后，通过MIDAS软件进行动静结合的分析，模拟地下连续墙在不同施工阶段的变形和应力情况。

四、结果分析和工程优化通过MIDAS软件进行模拟分析后，可以得到地下连续墙支护在不同施工阶段的变形和应力分布情况。

深基坑变形数值模拟结果与监测数据对比分析

深基坑变形数值模拟结果与监测数据对比分析*戴清宝(浙江恒欣设计集团股份有限公司福建勘察分公司福建泉州362000)摘要笔者以泉州市某基坑支护工程为案例,基坑采用土钉墙的支护型式,设计运用迈达斯计算软件对基坑开挖后的变形情况进行数值模拟计算,结合开挖后的基坑位移监测数据,将基坑变形的数值模拟计算数据与监测数据进行了对比分析㊂关键词深基坑土钉墙迈达斯数值模拟监测中图分类号:T U753.1文献标识码:A 文章编号:1002-2872(2023)11-0173-03随着车库的需求量日渐增长,地下室几乎已成为商品住宅楼及办公楼的标配,地下室的开挖,将影响周边建(构)筑物的安全,基坑支护应运而生㊂土钉墙作为一种最常见的基坑支护型式,有着工艺成熟㊁工期短㊁造价省等优点,成为众多基坑工程的首选方案,在基坑支护工程中应用非常广泛㊂G B55003-2021建筑与市政地基基础通用规范于2022年1月1日起正式实施,该规范第7.1.3条[1]将基坑支护结构及基坑周边土体的变形计算列入强制性条文要求,土钉墙支护体系下的周边土体变形理论计算与工程实际变形量是否存在较大差异?这是一个值得我们考证的内容㊂1工程实例概况工程场地位于泉州市惠安县,场地原为旧民房,场地已整平至ʃ0.000(黄海高程32.60m)㊂场地西侧7 m范围外为民房(1-4F㊁浅基㊁石砌㊁砖混或简易民房㊁持力层为粉质黏土或残积砂质粘性土),北侧民房已拆除,仅存旧围墙㊂南东二侧均为现状水泥路㊂建筑物下设一层整体地下室,基础类型为浅基础,地下室面积约4400m2,支护周长约315m,基坑最大支护深度约6.95m,基坑侧壁安全等级为二级,重要性系数γ0=1.0[2]㊂1.1工程地质概况按地貌类型划分,本场地属冲洪积平原,地势较平缓,据本勘资料,场地内除表层人工填土(Q4m l),第四系土层为冲洪积(Q4a l-p l)及残积(Q4e l)成因,基底为花岗岩类岩石(γ53)㊂工程场地地貌属残积台地地貌单元,场地地层分布情况自上而下分别为:杂填土㊁粉质黏土㊁残积砂质粘性土㊁全风化花岗岩等,物理力学参数见表1,相关地层描述如下:1.1.1杂填土灰黄㊁灰褐等杂色,干,松散,为新近回填(年限<1年),未经专门压实处理,均匀性及密实度差,呈欠固结状态,并具湿陷性,本层以粘性土为主,混含建筑垃圾与少量砂㊁碎石,其中硬质物约占15%~25%;该层场地内均有分布,层厚为0.40~2.40m㊂1.1.2粉质黏土浅黄㊁灰黄色,湿,可塑,主要由粘㊁粉粒组成,土质较均匀,粘性较强,切面稍光滑,无摇振反应,干强度高,韧性中等,含铁锰质氧化物;该层场地内均有分布,层厚为0.90~3.80m,层顶埋深0.40~2.40m㊂1.1.3残积砂质粘性土灰黄色,湿,可塑,捻面稍有光泽,无摇震反应,干强度㊁韧性中等,为花岗岩风化残积形成,成分以粘性土为主,有少量的细粒石英颗粒,粒径>2.0mm的含量范围值为5.9%~14.3%,长石及暗色矿物已全部风化成黏土矿物,具有泡水易软化崩解的特性;该层场地内均有分布,层厚为3.90~9.50m,层顶埋深为1.60~ 4.50m㊂1.1.4全风化花岗岩黄褐色㊁饱和,中粗粒花岗结构,散体状构造,风化显著但不均,标贯击数实测值N>30击/30c m,岩芯呈砂土状,遇水易软化,原生矿物清晰,含多量次生矿物,为极软岩,岩体极破碎,岩石基本质量等级V级,质量指标极差,未发现洞穴㊁临空面㊁风化孤石及软㊃371㊃(紫砂艺术)2023年11月陶瓷C e r a m i c s *作者简介:戴清宝(1984-),本科,工程师;研究方向为岩土工程㊂弱夹层;该层场地内均有分布,层厚为0.40~4.30m ,层顶埋深为7.50~12.80m ㊂表1 岩土物理力学参数表地层名称饱和重度γ(k N /m 3)固结快剪С(k P a )固结快剪φ(度)极限粘结强度标准值(f r b K )杂填土18.510.012.015粉质黏土18.622.413.835残积砂质粘性土19.016.223.445全风化花岗岩20.525.025.0601.2 水文地质概况杂填土:透水性强,富水性较弱;粉质黏土㊁残积砂质粘性土㊁全风化花岗岩:含水性与透水性较弱(为弱透水性层)㊂地下水赋存特征为:根据本工程勘察资料,地下水类型为孔隙潜水,赋存于杂填土㊁粉质黏土㊁残积砂质粘性土㊁全风化花岗岩中,主要靠大气降水与地表迳流下渗补给故其富水性受季节性制约㊂工程场地勘察期间测得钻孔孔内初见水位埋深距现地表1.50~2.90m (黄海标高为28.74~30.97m ),稳定水位埋深距现地表2.10~3.60m (黄海标高为28.14~30.27m ),据当地民井调查与建设方提供当地气象部门水文资料,本场地地下水变化幅度1.00~2.00m ,工程场地3~5年最高水位黄海标高为31.00m ;历史最高水位黄海标高为32.30m ㊂图1 支护剖面图1.3 基坑支护方案基坑支护的方式较多,近年来福建沿海一带用的比较多的支护型式有土钉墙㊁拉森钢板桩+预应力锚索㊁S MW 工法桩+预应力锚索㊁S MW 工法桩+钢管内支撑㊁排桩+内支撑等㊂结合本工程周边情况㊁地质条件㊁开挖深度等条件,本基坑工程最终采用土钉墙的支护型式㊂此次对比分析选取本工程案例的其中一个支护剖面进行,选取的支护剖面图见图1㊂2 变形数值模拟分析2.1 模型构成采用M i d a sS o i l w o r k s 计算软件,利用有限元分析法,对经土钉墙加固后的基坑侧壁进行数值模拟变形分析㊂计算模型利用基坑结构的对称性,取典型剖面对基坑侧壁土体进行计算分析,计算范围:基坑坑顶外取基坑开挖深度的2.5倍,基坑坑底以下取基坑开挖深度的1.0倍㊂2.2 数值模拟结果图2 水平位移模拟结果图3 竖向位移模拟结果根据M i d a sS o i l w o r k s 软件计算结果,水平位移最大值约1.8mm ,水平位移模拟结果见图2,竖向位表2 监测点累积位移量统计表监测项目水平位移监测点竖向位移监测点深层水平位移监测点监测点P 6P 7P 8S 6S 7S 8X 3X 4累积位移量(mm )4.5513.516.345.899.547.1310.668.12㊃471㊃陶瓷 Ce r a m i c s (紫砂艺术)2023年11月移最大值约14.3mm ,竖向位移模拟结果见图3㊂3 基坑监测实测数据该基坑现地下室外围土方已回填完成,基坑安全隐患已排除,基坑暴露总时长约70天,监测单位共出具52份监测简报,该支护剖面段水平位移监测点编号为P 6㊁P 7㊁P 8,竖向位移监测点编号为S 6㊁S 7㊁S 8,深层水位位移监测点编号为X 3㊁X 4,各监测点最终累积位移量见表2㊂4 对比分析本基坑由建设单位委托具有相应资质的第三方对基坑变形情况进行现场布点㊁监测,监测单位根据施工图及‘建筑基坑工程监测技术规范“[3]的要求实施监测工作,本文假设监测数据为基坑变形情况的真实体现㊂根据监测数据,坡顶水平位移累积位移量最大的点为P 7,累积位移量为13.51mm ,坡顶竖向位累积位移量最大的点为S 7,累积位移量为9.54mm ,深层水平位移累积位移量最大的点为X 3,累积位移量为10.66mm ㊂数值模拟计算该剖面段水平位移最大值1.8mm ,竖向位移最大值14.3mm ,不难发现,数值模拟计算结果与基坑实际位移量存在较大差异,说明数值模拟结果参考价值并不高㊂5 结结基坑变形的数值模拟结果与监测测得的实际变形存在较大差异,即理论与实际存在较大差异,归结为以下几点:(1)数值模拟计算,是将岩土层以参数形式量化后进行的模拟分析,而计算所采用的岩土层物理力学参数,是勘察单位根据现场原位测试或室内试验后所取,其中难免存在差异㊂(2)数值模拟计算是选取剖面段范围最具代表性的地层进行模拟,然而实际上不同位置各地层的埋深㊁层厚等是存在一定差异的㊂(3)理论计算是严格按照设计设定的边界条件进行的,施工现场不大可能和设计设定的边界条件完全一致,包括坡顶荷载㊁支护结构的施工质量等㊂参考文献[1] 中国建筑科学研究院.J G J 120-2012建筑基坑支护技术规程[S ].北京:中华人民共和国住房和城乡建设部,2012.[2] 中华人民共和国住房和城乡建设部.G B55003-2021建筑与市政地基基础通用规范[S ].北京:中华人民共和国住房和城乡建设部,2021.[3] 中华人民共和国住房和城乡建设部.G B50497-2009建筑基坑工程监测技术规范[S ].北京:中华人民共和国住房和城乡建设部,2009.㊃571㊃(紫砂艺术)2023年11月陶瓷 C e r a m i c s。

深基坑工程开挖与支护结构空间数值模拟

铁
道
建
筑
ＲａｌｙＥｎｇｎｅｉｇｉｗａｉｅｒｎ
文章编号：０３１９（０１１ —０４０１０ —９５２１）１０８．４
深基坑工程开挖与支护结构空间数值模拟
孙海玲，天宝苏
（南城建学院，河河南平顶山４７３）６０６
则如下：土压力强度理论
风化土、风化岩地层，中上部回填土厚３ｍ，化土其风
厚３ｍ，化岩厚６ｍ。在开挖过程中，用竖向、风采横
向、向工字钢组成的支撑体系进行维护，中竖向支纵其
撑入岩深度为２０ｍ，准段基坑分四层进行开挖，．标开挖深度分别为１０ｍ，．１５ｍ和２０ｍ，挖总．１５ｍ，．．开深度为６ｍ，基坑宽度为１沿基坑深度方向自上而０ｍ；
摘要：用有限元软件ＭＩＡ／Ｔ运ＤＳＧＳ对某深基坑的开挖及支护体系进行数值模拟，对开挖过程中维护针结构、土体的变形规律以及深基坑支护结构的设计能否按二维问题处理进行了分析。结构表明：基坑外
地表的竖向沉降量呈双曲线分布，且随开挖深度的增加呈非线形增加；基坑土体的隆起量随开挖深度的
２工程概况
该工况的基坑采用明挖法施工，历回填土以及经
体的应力一应变关系就是弹塑性应力一应变关系。

深基坑支护结构变形的二维有限元分析与模拟

ｆ．一ａ —ｋ０３ｐ＝
中图分类号Ｕ４３４
文献标识码Ｂ
式中Ｊ一力偏张世第不量；．幢ｒ二
Ｐ一静水力（均啦）半Ｊ；
３１模型的基本假定．
（）的心力应变关系采用弹性１土
ｒｃｅ— ｒｇｒａｋ材料参数，于而心变订：横犁，服准则为ＤｕｋｒＰａｅ张服、一刈
对比分析，验证了二维有限元计算
方法在深基坑支护结构计算中的实用性，为今后的基坑工程计算提供
馍）本文的奉卡火系采用ＩＰ侯３有限元模型的建立及计算勾）一型．ｆｌ采川Ｉ一Ｊ准！（义厨ｊＪｊ准！ｌＪ）ＰｊｊＫ＿！ｌＪ
１前言
随着经济建设的发展和人们生活水平的提高，近年来我同的各类建筑市政ｌ程得到飞速发展，高层建筑和市政ＩＩ大量涌现多层建筑及高层建筑的程地下室、下车库、铁７站、穿铁路地地Ｆ下立交桥等，会面临深基坑＿程ｒ土都Ｉ由：质条件较差和基坑周闱条件的局限，深
维普资讯
一
Ｉ－海铁道科技２００６年第４期
５７
文章编号ＣＮ３ — ５２２０）４０７０１１０／０６０ — ５ — ２ｕ（
深基抗支护结构变形的＝维有限元分析与模拟
叶自钊湖南交通职业技术学院

基坑变形性状分析[论文]

基坑变形性状分析摘要：结合沈阳市浑南新区某基坑工程，通过数值模拟手段对深基坑开挖过程中引起的变形性状进行分析，将数值模拟计算结果和对工程实际施工过程中测得的监测数据进行分析对比，分析深基坑变形的基本规律。

关键词：深基坑变形变形性状中图分类号：tu753 文献标识码：a 文章编号：1007-3973（2013）005-004-021 引言基坑开挖时，破坏了土体原有的应力状态。

开挖后竖直方向卸载，土体自重应力释放，使得基坑底部土体隆起。

水平方向卸载使基坑外土体移动，引起围护结构变形，进而引起基坑周围地表沉降。

因此，基坑变形由支护结构的变形、坑底隆起及基坑周边地表沉降三部分组成。

本文结合沈阳市浑南新区某基坑工程，通过数值模拟手段对深基坑开挖过程进行数值模拟，将计算结果和对工程实际施工过程中测得的监测数据进行分析对比，分析深基坑变形的基本规律。

2 工程概况3 模拟结果分析3.1 桩体水平位移分析（1）数值模拟的计算结果整体上略小于实测结果，原因是本文没有考虑地下水渗流、开挖的时空效应、基坑周边环境及施工机械等因素的影响。

所以在进行基坑计算时，不仅要建立合理的模型、选取合适的地质参数，还要考虑到基坑周围的实际环境，才能得到较为可靠的结果。

（2）基坑最大水平位移出现在基坑底部，桩底位移较小，是因为靠近桩底的土体模量相对较大，桩深入砂层像固定端一样限制了水平位移。

（3）虽然计算结果略小于实测结果，但桩体的最大位移值及其位置与实测值仍大致相同，这说明用数值模拟的方法模拟基坑开挖的变形性状时，能够排除很多变化的影响，其计算结果可以作为基坑工程设计时的重要参考，可以更合理有效的设计基坑监测方案，做到信息化施工。

如在设计及监测中，可以将桩体最大位移处作为重点来控制，若发现侧向位移持续大幅度增加应采取必要加固措施。

3.2 基坑底部隆起分析3.3 基坑周边地表沉降分析4 结论本文结合具体实例，通过采用数值模拟对深基坑开挖过程中引起的变形机理及变形性状进行分析，具体成果如下：（1）在基坑开挖结束后，桩体最大水平位移出现在基坑底部，桩体底部出现较小的水平位移，桩体的最大位移值及其位置与实测值基本相同；基坑底部隆起表现为靠近基坑边缘即支护桩处，隆起量最小，靠近基坑中心处，基坑隆起量变大，最大隆起量发生在坑底地表处；地表沉降曲线呈抛物线形，沉降规律为先增大后减小。

深基坑排桩锚杆支护体系数值模拟分析

结合的支护体系。
（）排桩：１为尽可能地减轻对相邻建筑基础的扰动，排桩采用泥浆护壁混凝土灌注桩，平间距１０桩径水．ｍ，
０８桩长１．ｍ。．ｍ，６３
成的华宇大厦（８联）为１ｍ，１约５距离较近的是一９层建筑，约为１ｍ，９层建筑尤地下室，ｌ采用人工挖孔桩基础，华宇大厦有两层地下室，用筏板基础；坑南侧边线距离东风中采基
【关键词１深基坑开挖；件；软排桩锚固；数值模拟【中图分类号】Ｔ４３２Ｕ７．
１工程概况与地质条件
【文献标识码】Ｂ
【文章编号】１０ — ８４２１）７０９００１６６（１０ — ０６— ２０
后最终决定采用钻孔桩加两道锚杆（局部采用两道内撑）相
【摘
要】采用ＦｃＤ软件对广州某深基坑支护工程进行了开挖数值模拟分析，了基坑的侧壁水平位ｌ３ａ研究
移、基坑地表沉降、底隆起量等技术指标随着基坑开挖深度的变化情况。研究表明，坑排桩锚杆支护体系能有效
控制基坑开挖变形，水平最大位移出现在基坑侧面顶面中级位置，随着开挖深度的增加而逐渐减小，外，坑且此基周边地表的沉降较小。因此，以此类地质条件的基坑工程，对具有一定的现实指导价值。
根据岩土的工程持征，凶和和沉积层序，成自上而下依
次为第四系人工填土层（４１、Ｑｍ）冲积层（４１和残积层Ｑａ）（ｅ）下伏基岩为白垩系（红层岩系，土（）Ｑ１，Ｋ）各岩层主要

土岩结合地区某深基坑变形监测与数值模拟分析

术问题Ｌ３］。
随着计算机在大型工程模拟计算应用中的不断
推广，基坑测试技术的不断提高，使得通过计算机技术、利用数值分析的方法对基坑开挖过程中产生的工程问题进行计算分析的途径成为现实；而不断完善的
基坑开挖过程中的监测技术，又为基坑工程设计方法（２）水文气象条件。施工区内的地下水类型为
要：青岛地铁火车站深基坑建设是在土岩结合复杂地质条件下进行的大断面基坑开挖建设。该文借以有限元分析软件，建立
基坑开挖土岩体与支护结构的数值分析模型，通过分步施工步骤进行计算分析，最终得出与实际监测相符的计算结果，验证了通过有限元计算来预测基坑变形的可行性，并得出土岩结合地质条件下基坑变形一般规律的结论，以期能为类似工程提供一定的设
本文研究的深基坑隶属于青岛地铁３号线火车站的深基坑明挖工程，基坑开挖处距离人流、车流拥
挤的青岛火车站较近，施工场地附近建筑密集、人口
稠密，因此影响场地无法满足放坡开挖的要求，这就
使得基坑围护结构的设计与施工问题更加的紧迫而突出，给我国的基坑工程建设带来了许多新的工程技
计参考价值。关键词：土岩结合；基坑支护；有限元；变形监测中图分类号：ＴＵ４７３文献标识码：Ａ文章编号：１６７３ — ５７８１（２０１３Ｊ０３ — ０３８０－０４
０引
言
现场监测数据与有限元数值模拟方法得到的变形数

PLAXIS数值模拟在深基坑地连墙支护中的应用

PLAXIS数值模拟在深基坑地连墙支护中的应用
PLAXIS数值模拟是利用计算机模拟实际工程场景，以预测工程结构物的受力变形情况以及可能产生的影响。

在深基坑地连墙支护中，PLAXIS数值模拟的应用可以帮助工程师更好地理解土方的力学行为，进而设计出更合理的地连墙结构及支护方案，为施工提供指南和保障。

首先，PLAXIS数值模拟可通过分析和计算确定顶部地表变形对深基坑和周围建筑物的影响。

通过模拟地连墙支护结构施加的水平荷载、垂直荷载以及墙体下方土体的变形等参数，可以计算出整个支护体系的承载能力以及结构物引起变形的影响程度。

这样，设计人员可以依据结果进行设计优化，为工程带来更好的安全性和稳定性。

其次，PLAXIS数值模拟可以帮助工程人员预测地连墙支护工程过程中可能出现的问题，并给出相应的解决方案。

例如，在施工过程中，可能会遇到土质塌落、土体变形、邻近地下管线的移位等情况，这些问题都会对工程的安全和进度产生影响。

通过PLAXIS数值模拟，工程师可以进行对各种情况的预测，及时调整方案，缩短施工周期，降低施工难度。

最后，PLAXIS数值模拟可以帮助设计工程师制定合理的地连墙结构以及支护方案。

这些方案需要考虑到当前施工条件、土地地质条件、周围环境问题等多方面的因素。

通过PLAXIS的模拟计算，设计人员可以选择出最佳的支护方式，确保整个工程的安全和稳定。

综上所述，PLAXIS数值模拟在深基坑地连墙支护中有着广泛
的应用前景。

通过模拟计算工程结构物和土方的受力变形情况，预测可能出现的问题并制定对策，为深基坑地连墙支护工程的设计和实施提供有力的支持。

基于MIDAS深基坑桩锚支护数值模拟分析

度２. １０ｍꎻ②含砾粉质黏土ꎬ厚度０. ５０ ~ １. ７０ｍꎻ③粉质黏
土ꎬ厚度１. ３０ ~ ３. ７０ｍꎻ④黏土ꎬ厚度１. ４０ ~ ４. ５０ｍꎻ⑤强风
化泥灰岩ꎬ厚度０. ８０ ~ １２. ３０ｍꎻ⑥中强化泥灰岩ꎬ厚度１１. １０
~ ３５. ００ｍꎮ
１. ３基坑支护方案
收稿日期:２０１８－０７－０９作者简介:王超(１９９３－ ) ꎬ男ꎬ江苏扬州人ꎬ硕士研究生ꎬ主要研究方向:岩土工程ꎮ
��６８��
度ꎬ顶部节点不做处理ꎮ 二维有限元模型如图２所示ꎮ
图１支护结构示意图
图２二维有限元模型
基坑分７步开挖支护:①工况１:进行钻孔灌注桩施工ꎻ ②工况２:自然地坪开挖４. ５ｍ进行第一层锚杆 ( －４. ０ｍ处)的施工ꎻ③工况３:开挖深度为２. ２ｍ( 开挖至地下－６. ７ｍ处)进行第二层锚杆( －６. ２ｍ处) 的施工ꎻ④工况４:开挖深度为２. ４ｍ( 开挖至地下－９. １ｍ处) 进行第三层锚杆( －８. ６ｍ处)的施工ꎻ⑤工况５:开挖深度为２. ６ｍ( 开挖至地下－１１. ７ｍ处) 进行第四层锚杆( －１１. ２ｍ处) 的施工ꎻ⑥工况６:开挖深度为２. ６ｍ( 开挖至地下－１４. ３ｍ处) 进行第五层锚杆( －１３. ８ｍ处) 的施工ꎻ⑦工况７:开挖深度为１. ４ｍ( 开挖至地下－１５. ７ｍ处) ꎮ
市北京路与天马路交叉口东南侧ꎮ 该建设项目含４栋１７层
建筑和４层裙楼ꎬ整个场地设有３层地下室ꎬ高层建筑为框
剪结构ꎬ裙楼建筑为框架结构ꎬ基坑开挖深度为１５. ７ｍꎬ基坑

深基坑桩锚支护变形模拟分析

ＶＤＯｅＩｃ３２２０Ｎ１３ｏ６
由图８得：锚索在土体中受拉力作用，锚索端部的轴力最大，沿着锚索轴向轴力变小，且中间锚索受力小于上、下两排锚索。最大轴力出现在锚索端头附近，主要是因为土体在卸载时出现相对位移，产生了摩擦阻力，并将其传递给锚索。由于锚索端部轴力最大，因此，要保障锚索脱盘及锚梁的刚度。
图９为实测的第一道锚索轴力随开挖深度的变化趋势曲线图。可见，第一道锚索轴力的变化比较稳定，没有明显的预应力损失。模拟值比实测值偏大，这主要是因为在实际的基坑开挖过程中，锚索与土体、泥浆
赵
菲等
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｈａｎｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
深基坑桩锚支护变形模拟分析
ＲａｔｕｒａＩＳｃｉｅｎｃｅ
由图４可知，第二步的开挖深度为４ｍ，随着开挖深度的增加，基坑的水平位移开始增大，最大变形位置
出现在放坡部分的中部。由图５可知，基坑的水平位移随着开挖深度的增加在逐渐变大，而最大位移所处的位置有所下降。通过
Ｆｉｇ．９Ｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｄｆｉｇｕｒｅｏｆｔｈｅｐｒｉｍａｒｙａｎｃｈｏｒ ’ Ｓａｘｉａｌｆｏｒｃｅ

砂卵石地质深基坑的支护结构优化和变形规律研究

砂卵石地质深基坑的支护结构优化和变形规律研究砂卵石地质深基坑的支护结构优化和变形规律研究摘要：在城市建设中，地质深基坑得到广泛应用。

而砂卵石地质条件下的深基坑，由于地层结构的特殊性，其变形和失稳问题成为当今工程施工中亟待解决的难题。

本文针对砂卵石地质深基坑开展了支护结构优化和变形规律研究，通过数值模拟和现场观测相结合的方法，对该类型地质条件下的基坑支护进行了深入研究和分析。

关键词：地质深基坑、砂卵石地质、支护结构、变形规律、数值模拟、现场观测引言：地质深基坑工程是城市建设中常见的一种施工方式，其广泛用于高层建筑、地下车库等建筑项目。

然而，在砂卵石地质条件下进行深基坑开挖时，由于砂卵石地层的特殊性，会出现一系列的变形和失稳问题，给工程施工带来了严重的困扰。

因此，对于砂卵石地质深基坑的支护结构优化和变形规律研究具有重要的理论和实际意义。

一、砂卵石地质深基坑的特点砂卵石地质是指地层中含有大量石块、卵石等颗粒状物质的一种地质类型。

在开挖砂卵石地质的深基坑时，由于石块之间晶体状结构的不规则性和颗粒间的空隙，土体容易发生不稳定和漏土现象，从而导致基坑变形和失稳。

二、砂卵石地质深基坑的支护结构优化为了解决砂卵石地质深基坑的变形和失稳问题，研究人员提出了一系列的支护结构优化方案。

其中包括：锚杆加固支护结构、锚锚杆和喷射混凝土支护结构、预应力锚索混凝土支护等。

每种支护结构都有其适用的地质条件和施工工艺，需要根据实际情况进行选择和设计。

三、砂卵石地质深基坑的变形规律研究通过数值模拟和现场观测相结合的方法，我们对砂卵石地质深基坑的变形规律进行了研究。

在数值模拟中，采用有限差分法和强度折减法等数值方法，模拟了砂卵石地层在不同支护结构下的变形情况。

同时，在实际施工过程中，通过安装监测设备对基坑进行了现场观测，收集了大量的变形和位移数据。

通过对模拟和观测数据的对比分析，得出了砂卵石地质深基坑的变形规律及其规律性变化。

四、结论与展望通过本次研究，对砂卵石地质深基坑的支护结构优化和变形规律进行了深入研究。

基于PLAXIS的深基坑支护结构变形分析

基于PLAXIS的深基坑支护结构变形分析摘要：深基坑开挖支护作为岩土工程的一项基本课题，一直以来是研究的热点和难点。

本文以某一实际深基坑开挖工程为研究对象，运用有限元分析软件PLAXIS对深基坑开挖、支护全过程进行模拟分析，研究支护结构的变形情况，发现其水平位移、竖向位移均满足设计要求。

关键词：深基坑；挡土板；变形1 引言随着我国经济的快速发展，城市化进程的大步推进，城市建筑的数量和密度逐渐增加，大量的工程建筑及地下工程必然带来大规模的基坑工程。

基坑工程作为一个基本的岩土工程课题，在开挖过程中不仅涉及土体自身的强度、稳定及变形，还涉及到土与支护结构之间的相互作用问题。

同时基坑开挖过程中工程事故屡见不鲜，在深基坑工程中尤为突出。

本文通过PLAXIS有限元软件，以实际工程为例，分析深基坑支护结构在基坑分层开挖过程中的变形情况。

2 实例分析2.1 本构模型选取在土的本构模型方面，PLAXIS 提供了多种模型，除了摩尔-库仑模型外，还可以选用一种改进的双曲线塑性模型-硬化土模型，为了模拟正常固结软土与时间相关的对数压缩性质，可以选用蠕变模型，即软土蠕变模型。

除此之外，PLAXIS还提供了用来分析节理岩石的各项异性行为的节理岩体模型，改进的剑桥模型，软土模型等。

考虑到基坑开挖过程中塑性区的产生，本文采用Mohr-Coulomb模型和HS模型来模拟土体的应力应变关系。

2.2 基坑参数本文以实际工程中某一基坑断面为研究对象，该断面设计开挖宽为20m，深度12m。

用0.35m厚的混凝土地下连续墙来支撑周围的土体，混凝土的弹性模量为35GP。

地下连续墙由2排锚杆支撑，第一排锚杆长16m，倾角53°，施加120KN 的预应力，第二排锚杆长14m，倾角45°，施加200KN的预应力，地面工荷载为8KN/m2，距离开挖边界位置2m。

2.3 数值模拟模型建立为方便计算，将实际断面简化：模型设置为平面应变，单元15节点，这一问题可以用一个宽80m、高25m的几何模型来模拟，具体模型见下图1。