基坑锚喷支护FLAC3D模拟
FLAC_3D的锚杆拉拔数值模拟试验_江文武
图 3 网格剖分图
szz
Z sxx X
锚杆
X Y
sxx
沿锚杆轴 向施加固 定的速度 v
szz 7.5m
10 m 5 m 限制 Y 方向的位移
图 4 锚杆拉拔数值模型示意图
为了模拟锚杆拉拔过程中的影响因素，即影 响锚杆锚固的效应的因素：1） 模拟了在同样的外 部条件下，唯有浆体的摩擦角（ φg = 00 ，100 ，200 ， 300 ，400 ） 不同的条件作用下沿着锚杆轴向、径向 锚杆的应力与应变的分布规律以及锚杆的锚固 力、浆体界面上的剪应力分布特征；2） 模拟了在 同样的外部条件下，唯有浆体有效围压（ σm = 0， 2，4，6，8 MPa） 不同的条件作用下沿着锚杆轴向、 径向锚杆的应力与应变的分布规律以及锚杆的锚 固力、浆体界面上的剪应力分布特征；同时还模拟 了锚杆在拉拔过程中，锚索与岩体间的界面发生 剪切屈服、产生滑动直至拉拔破坏具体过程.
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哈尔滨工业大学学报
第 41 卷
变形和强度起着重要的作用［1 ～ 4］. 加锚岩体的数 值模拟方法大都还是基于有限元法，但一般都过 低估计锚固效果. 然而 FLAC － 3D 即三维快速拉 格朗日分析方法的出现，又为锚杆在岩体锚固机 理提供了新的机遇. 本文就锚固体的摩擦角、有效 围压等对锚杆锚固性能的影响作了分析，对锚杆 拉拔过程中锚杆锚固失效的特点进行了探索，并 将现场试验与数值模拟计算进行了对比和分析.
3 数值模拟试验结果
通过多种方案的数值模拟试验可知图 5（ a） 是现场试验得到一系列的力与位移之间的曲线， 从图 5（ a） 中得知锚杆直径为 15. 2 mm 的锚杆锚 固力 = 17 t / m. 图 5（ b） 是根据现场的地质条件建 模后计算得到的锚杆所受力与位移之间的曲线， 图 5（b）中显示当锚杆自由端施加的力小于某一 值时，力与位移基本成正比关系，当力达到一定值 即锚 固 力 时，力 保 持 不 变，而 位 移 呈 无 限 增 大 趋 势，说明锚杆已经整体失稳，锚固作用失效，图 6
FLAC-3D深基坑的开挖与支护的命令流
FLAC D3深基坑的开挖与支护的命令流一、实例工程南宁地区地层属于河流阶地二元地层，广泛分布有较厚的圆砾层，国内尚无在类似地层条件下建设地铁基坑的经验，为此，可使用FLAC3D 对基坑开挖的全过程进行三维数值模拟，在对比实测数据的基础上，总结圆砾层中地铁车站深基坑的地下连续墙水平变形及周围地表沉降变形特征。
该基坑位于大学路与明秀路交叉路口处，沿大学东路东西向布置。
车站基坑长465m，标准断面宽度为20.7m，为地下两层式结构，底板埋深为15.535m（相对地面），顶板覆土厚度大于3m。
本工程主体建筑面积21163.6m2，主要结构形式为双柱三跨框架箱型结构。
本工程所处的大学路为南宁市东西向的主要交通枢纽，车流量大，人流密集，地面条件复杂。
基坑施工采用明挖顺作法施工，围护结构为800mm厚地下连续墙+内撑（三道内支撑加一道换撑）的支护体系。
第一道支撑采用钢筋混凝土支撑，尺寸为800×900mm，冠梁同时作为第一道钢筋混凝土支撑的围檩。
第二、三道支撑及换撑使用钢支撑并施加预加力，直径为609mm，壁厚为t=16mm，斜撑段采用800×1000mm钢筋砼腰梁，其余为2×I45C 钢围檩。
二、模型建立建模工作由两部分组成，实体模型部分，包括土体和地下连续墙；结构单元部分，包括混凝土支撑和钢支撑。
根据对称性原理，拟选取1/2 的实际工程尺寸进行分析。
考虑到实际的基坑长度将近500m，根据以往的经验，选取全部长度的一半虽然能够得到满意的结果，但是由于中间部分的基坑基本处于同样的受力状态，这样会使大部分的计算长度变为重复的计算，降低了计算效率。
根据初步计算结果和经验，最终确定的基坑尺寸为，宽度取基坑的最大宽度24m，开挖深度19m，基坑长度36m。
根据地勘报告，合并相似土层，模型中共划分了7个土层。
在FLAC3D 中，围护结构可以用衬砌单元(liner)或实体单元模拟。
根据Zdravdovi的研究，在二维平面基坑模拟中，分别采用实体单元和梁单元(相当于三维模型中的衬砌单元)计算所产生的墙体变形差别小于4%，而引起地表沉降的主要原因是围护结构变形造成的地层损失，可见上述两种方法计算结果的差别可忽略不计。
某隧道在锚喷支护下的FLAC3D数值分析
[1]陈育民，徐鼎平.FLAC/FLAC3D基础与工程实例[M].北京：中国水利水电出版社，2013.6
[2]刘波，韩彦辉编著FLAC原理实例与应用指南[M]北京：人民交通出版社2005
[3]王钜白石河2号隧道围岩分级与稳定性分析[D]，[硕士学位论文].南昌：华东交通大学2008
作者简介：
（3）为防止拱底围岩底鼓，应即时进行支护。在选择支护措施上要根据围岩类别合理使用，尽量发挥不同支护措施的优势，在较低的成本下保证围岩的稳定性。
数值计算表明：在隧道开挖后应力场发生调整，围岩向隧道内收敛发生一定的变形，围岩发生适度的变形以释放部分应力，不致支护结构上的应力水平大幅度提高。软质岩体，隧道开挖后即使在支护条件下围岩都有不同程度的塑性变形出现。。计算分析表明，锚杆对限制围岩发生大变形效果显著，喷层对限制围岩张性破坏效果明显。随着支护措施的加强，塑性破坏区的范围明显减小；围岩整体上保持稳定。
其中：E为弹性模量、μ为泊松比。如表1所示。
2.4支护材料参数的确定
根据该隧道施工设计图纸提供的隧道支护方式：初期支护为锚喷支护，二次衬砌为模筑混凝土衬砌。在数值计算中，采用衬砌单元（shell）模拟喷射混凝土，衬砌厚为10cm。用锚索单元（cable）模拟锚杆的支护，锚杆长3.0m，锚杆间距为1.5m。锚杆及衬砌的力学参数见下表2。
3.1开挖支护后的计算结果
4.总结
（1）从图中可以看到，支护后塑性区明显比未支护的情况小了很多，支护后围岩的受力情况得到改善，竖直位移和水平位移都减少了。在位移曲线中可以明显的看到一个转折点，这是在施加初期支护后对围岩变形的限制，阻止了围岩的进一步变形所致。
（2）对软弱破碎围岩开挖后必须及时支护，如果支护不及时则使围岩物理力学性质恶化、松弛范围扩大，将造成围岩大变形、塌方等严重后果。从隧道开挖初期后的整体安全情况来看，拱肩处为最不稳定区域，其次为拱脚和拱顶[3]。
基于flac3D深基坑开挖模拟与支护设计
本科生毕业论文（设计）题目：基于flac3D深基坑开挖模拟与支护设计指导教师: 职称:评阅人: 职称:摘要随着城市化过程中不断涌现的高层建筑和超高层建筑以及城市地下空间的开发，深基坑工程越来越多，深基坑工程项目的规模和复杂性日益增大，给深基坑工程的设计和施工带来了更大的挑战。
在这样的背景下，深基坑支护结构设计和变形量预测已成为岩土工程领域的重要研究课题之一。
本文以武汉市万达广场深基坑工程作为研究对象，利用勘查资料和深基坑支护结构设计要求，比选合理的基坑支护方案并进行相应的计算设计。
同时，本文针对深基坑工程变形量验算等难以解决的问题引用了flac3D数值模拟方法，对基坑开挖、支护结构施工进行全方位的模拟监测，将计算设计结果和模拟计算结果进行对比验算，得出比较合理的支护结构设计方案和变形量控制方案。
根据基坑实际情况和勘查资料，本文选择的围护方案为以大直径混凝土排桩、双排桩、角撑与对顶撑相结合的内支撑为主的多种联合支护方案，结合坡顶大面积卸土减载、坑内被动区加固的措施。
计算部分主要设计计算大直径混凝土排桩（钻孔灌注桩）桩长、内力和配筋，而对卸土减载、内支撑结构、坑内被动区加固和降水设计只进行了简要的说明；flac3D模拟部分主要从建立模型、设置大直径混凝土排桩、放坡开挖、放坡坡面土钉施工、预应力锚索（代替内支撑）施工和基坑主体开挖为顺序进行建模计算，最后进行变形量监测、分析，输出桩单元、锚单元的内力分布情况并给出相应的结论与建议。
本文以常规计算和数值模拟相结合的方式进行参考对比，常规计算和数值模拟分析结果非常接近，给出了有效合理的安全系数。
关键词：深基坑支护设计flac3D模拟数值模拟AbstractWith the urbanization process ,high-rise buildings and supertall buildings are continuously emerging .As a result ,underground space development project and deep excavation project become more and more. At the same time, the scale and complexity of deep excavation increasing bigger. they make the design and construction of deep excavation to face greater challenges. So structural design and deformation prediction of deep excavation has become an important research issue in the field of geotechnical engineering. In this paper, the deep excavation of Wanda Plaza, Wuhan is studied. And using survey data and structural design of deep excavation requirements to select reasonable foundation pit ,then to conduct the corresponding design. The meantime, as checking the deformation of deep excavation is a difficult problems ,it uses flac3D numerical simulation method to monitor the progress of deep pit’s excavation, construction .Then comparing the design results of the calculation and simulation results to obtained reasonable support structure design and control program of deformation.According to the actual situation and exploration data, the envelope of large diameter piles concrete piles, angle brace and top brace on the combination of a variety of internal support-based programs are selected, combined with slope Top large dump load shedding and the reinforcement measures of pit passive zone.1) The calculation part of the paper mainly introduce the design and calculation of large diameter concrete piles or bored pile, and the rest just briefly introduce the dumping load shedding, internal support structure, the pit design of passive zone strengthening and precipitation.2) With flac3D, successively study the model building, setting large diameter concrete piles, sloping excavation, soil nailing construction, pre-stressed cable (instead of internal support) construction and excavation for the foundation pit .Finally, conduct the deformation monitoring , output pile element, the internal force distribution analysis in anchorage unit .And then, provide the corresponding conclusions and recommendations.In this paper, conventional calculations and numerical simulation methods are used. And their results were very close. So it can give an effective and reasonable safety factor through the combination of these methods.Key words: deep excavation design flac3D numerical simulation目录第一章绪论 (1)第一节选题思路 (1)第二节设计流程 (1)第二章工程概况及场地工程地质条件 (3)第一节工程概况 (3)第二节场地工程地质条件 (4)第三章A-OPQRSA段基坑支护结构设计 (10)第一节设计依据 (10)第二节设计参数 (10)第三节A-OPQRSA段基坑支护方案选择 (11)第四节A-OPQRSA段基坑减载放坡设计 (13)第五节A-OPQRSA段基坑支护桩设计 (13)第六节A-OPQRSA段基坑地下水控制方案设计 (24)第四章基于flac3D基坑开挖模拟分析 (27)第一节关于flac3D的概述 (27)第二节基坑维护方案 (27)第三节计算模型及参数 (28)第四节初始应力计算 (29)第五节支护桩施工 (31)第六节模拟分层开挖和设定锚杆 (32)第七节设置采样记录变量 (34)第八节计算结果分析 (35)第五章结论与问题 (44)第一节结论 (44)第二节设计过程中存在问题 (45)致谢 (47)参考文献 (48)附录 (49)第一章绪论第一节选题思路深基坑工程设计是当今岩土工程界关注的热点话题，深基坑工程的难题在于对变形量的预测，基坑允许的变形、垂直位移的计算是比建筑物自身允许的沉降和沉降计算更为复杂的课题，但又是基坑工程尤其是在软土地区和工程地质、水文地质复杂地区无法回避的问题。
基于FLAC_3D_的自由式预应力锚索数值模拟方式探讨
作者简介: 马茂艳 ( 1975 - ), 女, 浙 江东 阳人, 博士, 安 徽建筑工业学院讲师, 主 要从事地下工程、岩土工程研究。
(收稿日期: 2009- 12- 31; 责任编辑: 梁绍权 )
( 上接第 137页 )
图 4 3种模拟方式轴力图
2 种 方式 在锚索 的最 外端 均 出现 了 小 幅的 预 应 力损 失现象, 然后迅速攀升到最大值。方式 3的最大轴 力 95. 3 kN, 整个 自由段 的轴力 持平, 维持 在最大 值。在内锚固段 3种方式轴力大幅衰减, 直至为 0。 从轴力在预应力锚索内的分布来看, 方式 3 较为接 近实际情况。
问题探讨
煤 矿 安 全 ( 2010- 07)
∃ 137∃
2. 2 锚索参数 预应力锚索的基本参数见表 2。
表 2 锚索参数
参数 直径 /mm 屈服拉力 /kPa 预应力 / kN
值 20 2 320 100
2. 3 水泥浆参数 水泥浆参数见表 3, 其中浆体的刚度 kg 可以从
拉拔试验直接获得, 也可用下式计算:
25 0. 02
自由式预应力锚索由 2 部分组成: 自由张拉段 和内锚固段, 见图 1。算例自由段长 29 m, 内锚固段 长 6 m。 FLAC3D中对于自由式锚索的模拟, 先生成 整根锚索, 然后给自由段的浆体参数均赋为 0( 相当 于只有内锚固段采用锚索单元模拟 ), 再通过 sel ca ble pretension给自由 段施加预张拉力。此外, 自由 段和内锚固 段都应 划分为 较小 的区 段, 每段赋 予 C id值, 例如, 算例自由端划分为 10 段, C id 编号依 次为 1, 2, &, 10, 内锚固段划分为 6段, C id编号依 次为 11, 12, &, 16。
基于FLAC3D的深基坑支护三维数值模拟分析
Ｖｏ Ｉ ． ２ ９ Ｎｏ ． １，Ｆ ｅ ｂ ．２ ０ １ ７
ｄ ｏ ｉ ：１ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ １ — ８ ７ ９ ８ ． ２ ０ １ ７ ． ０ １ ． ０ ０ ７
基于 Ｆ Ｌ Ａ Ｃ ３ Ｄ 的 深 基 坑 支 护 三 维 数 值 模 拟 分 析
ｆ ｏ ｕ ｎ ｄ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｉ ｔ ｓ ｕ ｐ ｐｏ ｒ ｔ ｉ ｎ ｇ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ＦＬＡＣ３ Ｄ
Ｃ Ｈ ＥＮ Ｇ Ｚｅ ｈａ ｉ 。Ｙ Ｕ Ｚｈｅ ｎｓ ｈｕ ａ ｉ （ Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｃｉ ｖ ｉ ｌ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ Ａｒ ｃ ｈ ｉ ｔ ｅ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ，Ｚ ｈ ｅ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ，Ｈａ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ ３ １ ０ ０ ２ ３，Ｚ ｈ ｅ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ，Ｃｈ ｉ ｎ ａ）
中图分类号 ： ＴＵ ４ ７ ６ ． ４ 文 献 标 志 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１ ６ ７ １ — ８ ７ ９ ８ （ ２ ０ １ ７ ） ０ １ — ０ ０ ３ ７ — ０ ６
Ｔｈｒ ｅ ｅ — ｄｉ ｍｅ ｎ ｓ ｉ ｏ ｎａ ｌ ｎｕ ｍｅ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ｄ ｅ ｅ ｐ
程 泽海 ， 于 振 帅
（ 浙 江科 技 学 院 土 木 与 建 筑 工 程 学 院 ， 杭州 ３ １ ０ ０ ２ ３ ）
摘 要 ： 为 研 究 基 坑 不 同 支 护 方 式 对 围 护 结 构 变 形 及 稳 定 性 的影 响 ， 利用 Ｆ Ｉ Ａ Ｃ ３ Ｄ 三 维 快 速 拉 格 朗 日差 分 方 法 对某地铁深基坑分步开挖与支护进行数值模 拟 ， 并 对 两 种 支 护 方 案 进 行 对 比 分 析 。研 究 结 果 表 明 ： 地 下 连 续 墙 最 大 水平 位 移 出 现 在 墙 顶 ， 且 位 于 地 下 连 续 墙 长 度 方 向 的 中部 ； 在分步开挖 时 ， 第 一 步 开 挖 时 地 下 连 续 墙 的 位 移
利用FLAC 3D 对基坑支护数值模拟分析
ｃ ｍ，最 大位移为 ４ ５ ａ ｍ。采用土钉墙 支护后 ，边墙 的位 移为 ２～ ４ ａ ｍ，最 大位 移 为 ６ ｃ ｍ。对 比表 明， 土钉墙 支护 能够有 效的阻止基坑 的 变形 ，维持 基坑的稳定。 同时 ，根据 土钉 的轴 力分布特征 ，分析基
坑在 不采取 支护措 施的情况下将发生滑移破坏 。
ｄ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｉ ｔ ｉ ｎ ｓ ｏ ｍ ｅ ｄ ｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｃ ｔ ，ｔ ｈ ｅ ａ ｕ ｔ ｈ ｏ ｒ ｓ ｐ ｒ ｏ ｊ ｅ ｃ ｔ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ ｓ ｏ ｉ ｌ ｎ ａ ｉ ｌ ｅ ｄ ｗ ａ ｌ ｌ ｓ ｕ ｐ ｐ ｏ ｒ ｔ ｉ ｎ ｇ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｎ ｄ ｃ ａ ｒ ｒ ｉ ｅ ｄ ｏ ｕ ｔ ｎ ｕ ｍｅ ｉ ｒ ｃ ａ ｌ
第３ ２卷
第 ４期
世
界 地
质
Ｖ０ ｌ ＿ ３ ２ Ｎｏ ． ４ Ｄｅ Ｃ ．２ ０１ ３
２ ０ １ ３年 ｌ ２月
ＧＬ ＯＢ ＡＬ ＧＥＯＬ ＯＧＹ
文 章 编 号 ：１ ０ ０ ４— ５ ５ ８ ９（ ２ ０ １ ３ ）０ ４— ０ ８ ５ ７— ０ ５
利用 Ｆ Ｌ ＡＣ ３ Ｄ对基坑 支护数值模拟分析
马 宏 ，季 聪 ，杨 瑞 刚 ，刘 录君
１ ．吉林 大学 建设工程学 院，长春 １ ３ ０ ０ ２ １ ；
２ ．中水东北勘察设计研究有 限责任公司 ，长春 １ ３ ０ ０ ２ １
摘要：Ｆ Ｌ Ａ Ｃ ３ Ｄ是岩土 工程 中广泛应 用的软件 。本文 以某地 区基 坑 为背景 ，进 行土钉墙 支护设 计 ，并 利用 Ｆ Ｌ Ａ Ｃ ３ Ｄ软件 对土钉墙 支护前后 进行 数值 模 拟。在 基 坑 开挖 完成后 ，边墙 位移 一般 为 ２ ０～ ４ ０
flac3d基坑开挖支护例子
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;七区（？？侧帮 喷层？？？）
p4 6,20,10.865 p5 2.1,20,12 p6 6,0,11.02 p7 6,20,11.02 &
size 8 20 1 ratio 1 1 1 group n3
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;四区
;part1
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;一区
gen zone radcyl p0 0,0,13.4 p1 6,0,12.41 p2 0,20,13.4 p3 0,0,16.7 &
p4 6,20,12.41 p5 0,20,16.7 p6 6,0,15.13 p7 6,20,15.13 &
p4 15,20,7.36 p5 6,20,11.02 p6 15,0,8.6 p7 15,20,8.6 &
size 12 20 8 ratio 1.05 1 1 group n3
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;十一区
p4 6,20,9.935 p5 1.5,20,12 p6 6,0,10.865 p7 6,20,10.865 &
size 8 20 6 ratio 1 1 1 group n3
深基坑开挖模拟与支护设计基于FLAC3D本科毕业论文答辩.ppt
图1 设计流程图
第二章 工程概况与场地工程地质条件
第一节：工程概况
• 武汉市万达广场深基坑工程位于武汉市江汉区，地块范围东临 新华下路，西邻新华西路，南侧为规划道路、武汉新闻出版局， 北侧为马场公寓。
• 本场地基坑分为A、B基坑两块， A、B基坑呈“吕”字型分布， 总占地面积约57000m2。A基坑为大商业部分，其地下二层主楼的 承台底标高-12.6m（电梯井-15.0m），商业部分底标高-12.4m(电梯 井-13.5m)；B基坑为住宅部分，其主楼承台底标高-11.25m，分布 于基坑四周。本次设计选取A基坑OPQRSA段进行支护结构设计 与FLAC3D数值模拟。
Interval = 2.5e+004
Job Title: 深基坑工程 View Title:
Itasca Consulting Group, Inc. Minneapolis, MN USA
图4-3 初始平衡计算孔隙水压力图
FLAC3D 3.00
Step 2349 12:10:12 Sat Jun 05 2010
分段号
开挖 深度
本段特点
选择围护方案
坑外为现场施工道路； A、上部放坡卸载；
分布较厚的淤泥质土； B、支护桩+混凝土内支撑； A-OPQRSA 10.8m
有较开阔的放坡空间； C、坑壁采用粉喷桩止水；
开挖深度较深；
D、坑底采用降水井降水；
图3-1 A-OPQRSA段支护体系布置剖面图
第五节 A-OPQRSA段基坑支护桩设计
表2-1 A-OPQRSA设计开挖深度表
段号
地面标高
A-OPQRSA
20.7m
坑底标高 9.9m
开挖深度 10.8m
基于FLAC3D的深基坑支护数值模拟应用
基于FLAC3D的深基坑支护数值模拟应用基于FLAC3D的深基坑支护数值模拟应用摘要：本研究利用有限元数值模拟软件FLAC3D对深基坑支护进行了数值模拟。
通过对建筑施工现场实际参数的调查和相关文献的研究，我们建立了一个三维数值模型，并进行了不同支护方案的比对分析。
结果表明，采用加强钢支撑和地下连续墙的支护方案，能够有效地减少土壤变形、保证建筑物的安全性。
关键词：深基坑、支护、FLAC3D、数值模拟、加强钢支撑、地下连续墙1. 引言近年来，城市建设和基础设施建设快速发展，深基坑建设越来越普遍。
但是，深基坑工程施工过程中的安全问题一直备受关注。
其中，深基坑支护是工程中的一个重要环节。
为了确保施工期间的安全性，提高深基坑工程的质量和效率，数值模拟成为了深基坑支护研究的重要方法。
本文利用FLAC3D有限元软件，对深基坑支护进行了数值模拟，探究了不同支护方案对支护效果的影响。
2. 建立数值模型本文选取了某施工现场所需建设的深基坑作为研究对象，通过现场实际参数的调查和相关文献的研究，建立了一个三维数值模型，包括土体、加强钢支撑和地下连续墙等要素。
我们选用FLAC3D软件，采用三维非线性、非弹性有限元法建立了深基坑支护数值模型。
3. 数值模拟分析本文通过数值模拟的方法，分别对三种支护方案进行了分析和比较。
根据实际工程情境和可行性，将基坑侧壁加强钢支撑和地下连续墙结合起来，分别分析了它们分别对基坑支护的影响。
3.1 仅加强钢支撑采用钢支撑作为支护方案，计算结果表明，在基坑侧壁进行局部加强支撑的情况下，土体变形量和基坑下沉量都可控制在较小的范围内。
但是，当钢支撑的纵向间距较大时，局部土体变形较大。
3.2 仅连续墙支护采用地下连续墙作为支护方案，计算结果表明，连续墙的设置是很有必要的。
连续墙的加固作用可以有效地控制土体侧向位移和基坑下沉量。
但是，如果连续墙质量不好，可能会导致工程安全事故发生。
3.3 加强钢支撑和连续墙结合支护我们采用加强钢支撑和地下连续墙结合的支护方案，计算结果表明，在相同的施工条件下，结合支护方案的基坑下沉量更小，变形量也更小。
某地铁车站深基坑支护方式的FLAC3D模拟分析
某地铁车站深基坑支护方式的FLAC3D模拟分析林春【期刊名称】《湖南文理学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(030)001【摘要】As an example of excavation and supporting of university eastern subway station in Nanning, the combining diaphram wall with interior bracing support in deep pits is numerically simulated. A numerical simulation software named FLAC3Dis used to build a numerical model, in order to analyze contour map of displacement and shear strain increment about soil during different excavation steps. Under the support of inner bracing and diaphram wall, the maximum vertical displacement of foundation pit soil is about 9.5 cm and the uplift grows to the largest value in the central basement but it is smaller when the soil nears the foundation pit wall; the maximum horizontal displacement of foundation pit soil is about 2.0 cm and it appears on the central axis of the long side in the foundation pit; with the increase of excavation depth, scope of the shear strain increment slightly decreases firstly, and then increases significantly. Axial force of interior bracing is proportional to the excavation depth, and within the first interior bracing appeared on the tensile force.%以南宁市大学鲁班路地铁车站基坑开挖支护为背景, 对深基坑地下连续墙内支撑支护结构进行数值模拟分析.运用数值模拟软件 FLAC3D构建数值模型, 分析基坑在不同开挖阶段下的位移、剪应变增量及内支撑轴力等.在地下连续墙内支撑支护下基坑底部最大竖向位移约为9.5 cm, 基坑底部隆起位移量中间大, 两边小; 基坑侧壁最大水平位移为2.0 cm, 出现在基坑长边中轴处; 随着开挖深度的增大, 剪应变增量影响范围呈现先略微减小再增大的趋势; 内支撑轴力大小与基坑开挖深度成正比, 且在第1道内支撑上出现了拉力.【总页数】5页(P70-74)【作者】林春【作者单位】华侨大学福建省隧道与城市地下空间工程技术研究中心, 福建厦门, 361021【正文语种】中文【中图分类】TU470【相关文献】1.地铁车站深基坑支护体系的数值模拟分析 [J], 张军;郝林林2.某停车场深基坑支护方式的FLAC3D模拟分析 [J], 于丹;郭举兴;庄岩;吕勇3.兰州地铁车站深基坑支护选型分析与数值模拟研究 [J], 朱彦鹏;杨校辉;周勇;冉国良4.某地铁车站基坑工程的FLAC3D数值模拟分析 [J], 曹日跃5.基于FLAC3D的深基坑支护三维数值模拟分析 [J], 程泽海;于振帅因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于FLAC^3D的深基坑桩锚支护数值模拟分析
基于 FLAC 3D的深基坑桩锚支护数值模拟分析陈 莘，时贤龙（南京市市政工程质量安全监督站，江苏 南京 210036） 【摘要】 随着城市可利用土地资源日益减少，深基坑工程已成为解决城市地下空间开发的重要途径。
本文以南京市某市政工程地下空间深基坑工程实例为研究背景，运用 FLAC 3D 软件对工程实际进行模拟分析，模拟结果与实际监测数据吻合，说明该模拟方法的合理性，为以后相似的工程提供了实用价值和理论研究参考。
【关键词】 深基坑；桩锚支护；数值模拟；FLAC 3D 【中图分类号】 TU473.2 【文献标志码】 A 【文章编号】 1671－3702（2020）12－0061－040 引言随着国民经济建设步伐的加快，高层建筑、城市地下交通以及大型地下市政设施的兴建使得基坑工程深度、宽度和体积在不断变大［1］，因此对基坑工程的支护体系不断提出更高的要求，不仅要确保坑壁自身的稳定性，还需要确保相邻建筑和基础设施的安全稳定［2］。
本文对深基坑的桩锚支护设计进行研究，针对具体工程，采用FLAC 3D 软件对支护结构模拟分析，分析基坑的最大不平衡力、水平位移以及锚杆轴力的变化规律，进而对支护结构进行优化，为类似工程中支护结构设计优化提供参考。
1 项目概况1.1 工程概况该工程为南京某地下空间及其配套附属设施，位于南京市秦淮区，拟建场地基本平坦，东西约 60 m 、南北约 90 m 。
建筑总用地面积 7 478.57 m 2，总建筑面积 47 846.54 m 2，其中地上建筑面积 25 385.26 m 2，地下建筑面积 22 461.28 m 2。
地下建筑 5 层，地上建筑 12层。
基础采用筏板基础，埋深 ±0.00 以下 30.10 m （局部埋深 31.70 m ），基础筏板应力约为 350 kN/m 2。
设计室内 ±0.00 标高为 47.20 m ，室内外高差为 0.30～0.60 m 。
邯郸某深基坑桩锚支护设计与数值模拟研究
邯郸某深基坑桩锚支护设计与数值模拟研究AbstractThe design and numerical simulation study of pile-anchor support in a deep foundation pit in Handan City are discussed in this paper. Firstly, the geological and hydrogeological conditions of the construction site are analyzed. Secondly,the design of pile-anchor support is proposed, and the mechanical characteristics of the support system are analyzed. Thirdly, the numerical simulation software FLAC3D is used to simulate the construction process and analyze the deformation and stress of the support system. The research results show that the proposed pile-anchor support design is feasible and effective in controlling deformation and stability of the foundation pit.Keywords: deep foundation pit; pile-anchor support; numerical simulation; FLAC3D1. IntroductionIn recent years, due to the continuous development of urbanization, large commercial and residential buildings, and infrastructure construction projects have multiplied and become larger in scale. As a result, deep foundation pitshave become increasingly common in urban construction sites. However, the construction of deep foundation pits is challenging and risky since it is prone to ground subsidence, underground water inflow, surface deformation, and collapse. To ensure safe construction, the design of pile-anchorsupport is often used to stabilize the foundation pit. Inthis study, we investigate the pile-anchor support design ina deep foundation pit in Handan City, and analyze the mechanical characteristics and deformation and stress of the support system by numerical simulation.2. Geological and hydrogeological conditionsThe construction site is located in the urban area of Handan City, Hebei Province, China. The geological and hydrogeological conditions are complicated. The upper layeris composed of loose sandy soil, silty soil, and clay. The middle layer is composed of strong plastic clay, and the lower layer is composed of medium-long-grain sandstone and siltstone. The groundwater level is high and fluctuates frequently. The site is located in a heavily populated and developed urban area, and there are buildings and underground facilities nearby.3. Design of pile-anchor supportBased on the geological and hydrogeological conditions of the construction site and the construction requirements, a pile-anchor support scheme is proposed by considering the force transmission of the support system, the strength of the surrounding soil, the layout of piles and anchorages, and the excavation sequence. The system is divided into horizontal support and vertical support. The horizontal support system consists of steel H-shaped beams, struts, and anchorages. The vertical support system consists of borehole anchorages and reinforced concrete piles, as shown in Figure 1.The borehole anchorages are installed in the surrounding soil to stabilize the wall of the foundation pit. The piles are arranged in a rectangular pattern in the pit. The spacing between the piles is 2.5m, and the pile diameter is 840mm. The reinforcement ratio of the pile is 4%-6%. The pile length is 31m, and the pile tip elevation is 12m below theexcavation level. The struts connect the H-shaped beams and the anchorages and transfer the horizontal force to the anchorages. The H-shaped beams are installed at the top of the anchorages and support the soil structure vertically.4. Numerical simulationThe numerical simulation of the pile-anchor support system was carried out by using FLAC3D software. The soil model is built based on the in-situ geological survey data. The parameters of the soil model are calibrated by thetriaxial test results of the soil samples. The size of the simulation domain is 60m×60m×45m. The pile-anchor support system is modeled in the simulation domain, as shown in Figure 2. The excavation process is simulated according to the actual construction sequence. The elastic-plastic constitutive model and the Mohr-Coulomb criterion are used to simulate the soil behavior. The support system is considered as a rigid body, and the interfaces between the pile, anchorage, strut, and H-shaped beam are modeled using the contact method.The simulation results show that the maximum deformation of the pile-anchor support system is within the allowable range, and the maximum displacement is 25mm, which meets the design requirements. The maximum tension force of the anchorages is 100kN, and the maximum compression force of the piles is 550kN, which is far lower than the yield strength of the materials. The maximum shear force of the piles is 60kN. The maximum horizontal displacement at the bottom of the deep foundation pit is less than 10mm, which indicates that the stability of the foundation pit is guaranteed.5. ConclusionsIn this study, we have presented the design andnumerical simulation study of pile-anchor support in a deep foundation pit in Handan City. The geological and hydrogeological conditions of the construction site are analyzed. The design of pile-anchor support is proposed, and the mechanical characteristics of the support system are analyzed. The numerical simulation software FLAC3D is used to simulate the construction process and analyze the deformation and stress of the support system. The research results show that the proposed pile-anchor support design is feasible and effective in controlling deformation and stability of the foundation pit. The research provides a reference for the design and construction of pile-anchor support in deep foundation pits in urban areas.AcknowledgmentsThis work was supported by the National Key Research and Development Program of China (No. 2018YFC1505602). The authors would like to thank the anonymous reviewers for their helpful suggestions and comments.。
FLAC_3D_在深基坑开挖与支护数值模拟中的应用
第27卷第3期 岩 土 力 学 V ol.27 No.3 2006年3月 Rock and Soil Mechanics Mar. 2006收稿日期：2004-08-16 修改稿收到日期：2004-12-07作者简介：刘继国，男，1976年生，硕士，工程师，主要从事隧道与地下工程方面的设计和研究工作。
E-mail:liujiguogg@文章编号：1000－7598－(2006) 03－0505－04FLAC 3D 在深基坑开挖与支护数值模拟中的应用刘继国1，曾亚武2(1.中交第二公路勘察设计研究院，武汉 430052；2.武汉大学 土木建筑工程学院，武汉 430072)摘 要： 运用FLAC 3D 软件对武汉长江过江隧道江南明挖段深基坑进行了开挖与支护模拟。
计算中采用摩尔-库仑弹塑性模型，基坑围护结构与土体之间的接触面运用接触单元。
通过计算得出不同开挖阶段的地表沉降、基底隆起和墙后土体水平位移，为工程设计与施工提供参考。
关 键 词：FLAC 3D ；接触；基坑开挖与支护 中图分类号：TU 470 文献标识码：AApplication of FLAC 3D to simulation of foundation excavation and supportLIU Ji-guo 1, ZENG Ya-wu 2(1.Second Highway Survey Design and Research Institute, Ministry of Communications, Wuhan 430052, China;2. School of Civil and Architectural Engineering, Wuhan University, Wuhan 430072, China)Abstract: The simulation of excavation and support on the deep pit of the Yangtze River in south was carried out using the software FLAC 3D . During the simulation, the Mohr-Coulomb model was used and contact elements were applied on the interfaces between the structure and soil. This simulation offers the settlements of ground uplifts in the bottom of the pit and horizontal displacements of the soil behind the vertical wall in every step.Key words: FLAC 3D ; contact; foundation pit excavation and support1 引 言在高层建筑及其他工程深基坑施工过程中，支护结构与土相互作用，不断调整自身受力与变形，使基坑内外土体保持稳定或失稳状态，这是一个机理复杂的力学过程[1]。
FLAC模拟隧道开挖支护的实例
;FLAC3D3.0在某隧道工程开挖支护中的应用;隧道建模命令流入下：newset log onset logfile yang.loggen zon radcyl p0 0 0 0 p1 9.0 0 0 p2 0 50 0 p3 0 0 8 &size 4 20 6 4 dim 6 5 6 5 rat 1 1 1 1 group 围岩gen zon cshell p0 0 0 0 p1 6.0 0 0 p2 0 50 0 p3 0 0 5.0 &size 4 20 6 4 dim 5.6 4.6 5.6 4.6 rat 1 1 1 1 group 初期支护gen zon cshell p0 0 0 0 p1 5.6 0 0 p2 0 50 0 p3 0 0 4.6 &size 4 20 6 4 dim 5.0 4.0 5.0 4.0 rat 1 1 1 1 group 二次衬砌 fill group 原岩gen zon radcyl p0 0 0 0 p1 0 0 -8.0 p2 0 50 0 p3 9.0 0 0 &size 4 20 6 4 dim 3 6 3 6 rat 1 1 1 1 group 围岩2gen zon cshell p0 0 0 0 p1 0 0 -3.0 p2 0 50 0 p3 6.0 0 0 &size 4 20 6 4 dim 2.6 5.6 2.6 5.6 rat 1 1 1 1 group 仰拱初期支护gen zon cshell p0 0 0 0 p1 0 0 -2.6 p2 0 50 0 p3 5.6 0 0 &size 4 20 6 4 dim 2 5 2 5 rat 1 1 1 1 group 仰拱二次衬砌 fill group 仰拱原岩gen zone reflect normal -1 0 0gen zone radtun p0 0 0 0 p1 45 0 0 p2 0 50 0 p3 0 0 20 &size 3 20 3 12 dim 9 8 9 8 rat 1 1 1 1.1 group 围岩3gen zon reflect dip 0 ori 0 0 0 range x 0 9 y 0 50 z 8 20gen zon reflect dip 0 ori 0 0 0 range x 9 45 y 0 50 z 0 20gen zon reflect dip 90 dd 270 ori 0 0 0 range x 0 9 y 0 50 z 8 20gen zon reflect dip 90 dd 270 ori 0 0 0 range x 0 9 y 0 50 z -8 -20gen zon reflect dip 90 dd 270 ori 0 0 0 range x 9 45 y 0 50 z -20 20gen zon brick p0 -45 0 -20 p1 -45 0 -40 p2 -45 50 -20 p3 45 0 -20 &size 5 20 6 rat 1.1 1 1 group 围岩4save tun_model.sav;假设围岩岩体符合mohr-coulomb本构模型，给围岩赋参数命令流如下，; mohr-coulomb modelmodel mohrdef derives_mod1=E_mod1/(2.0*(1.0+p_ratio1))b_mod1=E_mod1/(3.0*(1.0-2.0*p_ratio1))s_mod2=E_mod2/(2.0*(1.0+p_ratio2))b_mod2=E_mod2/(3.0*(1.0-2.0*p_ratio2))endset E_mod1=0.6e9 p_ratio1=0.27 E_mod2=0.8e9 p_ratio2=0.26deriveprop bulk b_mod1 shear s_mod1 cohe 1.8e6 tens 0.8e6 fric 30 range z 4.5 20 prop bulk b_mod2 shear s_mod2 cohe 2.8e6 tens 1.0e6 fric 35 range z -40 4.5 ini dens=2300set grav 0 0 -10; boundary and initial conditionsapply szz -1.4e6 range z 19.9 20.1fix z range z -40.1 -39.1fix x range x -45.1 -44.9fix x range x 44.9 45.1fix y range y 49.9 50.1hist unbalhist gp xdis 6.0,0,0hist gp zdis 0,0,5hist gp xdis 6.0,50,0hist gp zdis 0,50,5plot hist 3solvesave tun_nature.sav;对后面计算而言，模型建立时岩体在开挖前认为位移已经终了，因此需要对位移进行“清零”，而应力可以保留。
(整理)FLAC3d基坑模拟
计算说明1、计算方法1）内力计算采用弹性支点法；2）土的水平抗力系数按M法确定；3）主动土压力与被动土压力采用矩形分布模式；4)采用力法分析环形内支撑内力；5）采用"理正深基坑支护结构软件FSPW 5.2"计算，计算采用单元计算与协同计算相结合，并采用FLAC-3D进行验证；6）土层参数选取2、单元计算1）基坑分为4个区，安全等级为一级，基坑重要性系数为1.1；2）荷载：施工荷载：10kPa；地面超载：4区活动荷载为25kPa，1区、2区和3区超载按10kPa考虑；水压力；基坑外侧为常水位，内侧坑底以下0.5m。
3）基坑开挖深度：根据现场地形确定，按开挖12.50m确定；4）支撑水平刚度系数：2aTsEAKL sα=式中α取0.8，E取28000MPa，L取7.0m，sa取1.20m，s取7.0m，经计算，kT 大于800 MN/m，本计算中，取800MN/m。
5）计算过程详见附件1，其中1区选用钻孔ZK1，2区选用钻孔ZK4，3区选用钻孔ZK16，4区选用钻孔ZK5。
各区计算结果汇总如下：表2 计算结果汇总表3、协同计算1）计算方法简介协同计算采用考虑支护结构、内支撑结构及土空间整体协同作用有限元的计算方法。
有限元方程如下：（[K n]+[Kz]+[Kt]）{W)}={F}式中：[K n]－内支撑结构的刚度矩阵；[K z]－支护结构的刚度矩阵；[Kt]－开挖面以下桩侧土抗力的刚度矩阵；{W}－位移矩阵；{F}－荷载矩阵。
计算时采用如下简化计算方法：（1）将基坑周边分成几个计算区域，同一计算区域的支护信息相同，地质条件相同。
（2）将每一个桩或每单位长度的墙看成是一个超级的子结构，这一子结构包括桩墙，土，主动和被动土压力。
（3）将第三道锚索等效为弹性支承点，作为支承系统的一部份进行计算。
（4）单独求解（2)中的子结构，可采用单桩内力计算的一套方法，将刚度和荷载凝聚到与支锚的公共节点上，这是一个一维梁计算问题。
基于FLAC3D的深基坑桩锚支护结构分析
件计 算数 据与 实测数 据相 差较 大．
位 移
一
位移／ ｍｍ
５ ５ ０
一
５
０
５
— ５ Ｏ
０
５
１ ５
０
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一
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一
１ ０
一
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一
聪
一
据 拟 一 理 正 Ｉ据
＝ ： ＝
Ｉ
ｌ
一
１ ５种 工况 的 Ｆ Ａ ３ ） Ｌ Ｃ Ｄ计 算位 移值 与 实测 值 比 较 接近 ， 略大 于实 测 值 ， 者 分 布形 态 比较 吻 合． 两 而 理 正法计 算值 与实 测值 相 比 ， 其形 态 比较接 近 ， 但数 值相 差较 大 ， 是 因 为 Ｆ Ａ ３ 数值 模 拟 考虑 了三 这 Ｌ ＣＤ
关 键 词 ： Ｌ Ｃ Ｄ； Ｆ Ａ ３ 深基 坑 ； 锚 支 护 ； 桩 数值 计 算
桩锚 支 护结构 以其 工 程 适应 性 强 、 本 低 等 优 成
势 在深 基坑 工 程 中得 到 广 泛 应 用 ¨ ， 受 现 有 计 但 算 理论 限制 及基 坑 工程 复杂 性 等 因 素影 响 ， 由设 计 或 施工 原 因引发 的工 程事故 在基 坑事 故 中 占有相 当 大 的 比例 ． 在研 究 深 基 坑 支 护 体 系 受力 和变 形 的方 法 中 ， 数值 模拟应 用 广泛 ， 但一般 数值 模拟 都从
深 基 坑 的实 际特征 、 现场 勘 察 的地 质 条 件 和支 护 结 构 实 际情况 ， 立 计 算模 型． 型 为南 北 长 ５ ｙ 建 模 ２ ｍ（ 轴 ） 东 西 宽 ３ｍ（ 轴 ） 深 度为 ３ ｚ轴 ） ， ， ５ ｍ（ 的六 面
基于FLAC3D的商丘市西部新城项目基坑支护数值模拟分析
基于FLAC3D的商丘市西部新城项目基坑支护数值模拟分析发布时间：2021-04-06T10:51:57.970Z 来源：《建筑科技》2021年1月上作者：韩龙飞朱文伟郭耐孟志远姚晓聪张新亮[导读] 为完善对穿锚固支护方式的理论体系，通过相似试验以及数值模拟试验，从对穿锚杆布设方式对支护体的影响分析，发现锚杆布设的方式不同，锚固支护体的最大位移值发生改变，锚杆破断失效的机制也不尽相同。
研究结果推动了锚杆支护体的强化机理探索，进一步完善了对穿锚固支护方式的理论体系。
河南商丘中建建筑第五工程将有限公司河南公司，韩龙飞朱文伟郭耐孟志远姚晓聪张新亮 476000摘要：为完善对穿锚固支护方式的理论体系，通过相似试验以及数值模拟试验，从对穿锚杆布设方式对支护体的影响分析，发现锚杆布设的方式不同，锚固支护体的最大位移值发生改变，锚杆破断失效的机制也不尽相同。
研究结果推动了锚杆支护体的强化机理探索，进一步完善了对穿锚固支护方式的理论体系。
关键词：FLAC3D；基坑；锚索支护中图分类号：TU458+.3 文献标识码：A0引言随着我国基础建设进一步发展，城市规模进一步扩大，越来越多的大型工程出现在人们的视野中，而很多大型工程不可避免的设计到深基坑问题[1]。
尽管深基坑问题已经有很多相关研究，但不同的地质环境会对实际工况造成不同程度的影响。
因此，一款能够通用解决岩土相关问题的软件FLAC3D被人们开发出来并应用到实际工程中。
本文即基于FLAC3D软件对商丘市某工程中的深基坑支护进行数值模拟分析，以指导后续相关的实际工程。
1.工程概况工程区位于河南省商丘市睢阳区，地上由7幢30层高层住宅楼、S1#2层商业楼、垃圾转运站、开关站、公厕及地下车库等组成。
4、6#号楼基坑开挖范围长100m，宽80m，深9米。
工程区域内浅层地下水补给来源主要为大气降水入渗补给，排泄方式主要为蒸发和人工开采。
浅层地下水稳定水位标高45.88~46.77m，埋深2.3m~5.3m，属于潜水，主要赋存于第④层粉土顶部及下部各层粉土、砂层内。
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． 层结构及土的物理 力学性质 等 ， 将本次勘察 深度控制 范围 内的土 ２ ２ 计 算 方案及 物理 力 学参 数 基坑开挖深度为 １． 坡 面竖 直 ， ２ ４ｍ， 锚杆 采用 １ ２ ＋ ５Ⅱ级螺纹 层分为五层 ， 即① ， ， ， ， 层 ， 将各 土层 的结 构特 征性 质 ② ③ ④ ⑤ 现
黄色 ， 矿物 结 晶 为 ０ ５ｃ 一１５ｃ 岩 土 质 量 指 标 Ｒ Ｄ 为 ３ ， ． ｍ ． ｍ， Ｑ ０ 局
部为微风化 。该层系侏 罗系火 成喷 出岩 ， 该层 钻进 慢 ， 能取 出较
裂 此层 与④ 层 界线成 渐变 过渡 。该层 顶 大量的研究 ， 目前锚杆支护设计在很大程 度上仍依赖 于经验类 完整的岩芯 ， 隙较发 育 ， 但 面 向西倾斜 ， 角 ｌ。一 ０ ， 大揭 露厚 度在 ｌ ． 坡 ０ ２ 。最 ２５ｍ。 比， 固理论方面 的研 究仍 落后 于工程实 践。鉴 于此 ， 锚 本文 采用 １Ａ Ｃ Ｔ Ｓ Ａ公 司的 Ｆ Ａ ３ Ｌ Ｃ Ｄ三维 拉格 朗 日差 分程 序 ， 对某 市宾 馆深 ２ 计算 模型
第３ ６卷 第 ３ １期 ２０１ ０年 １１月
文 章 编号 ：０ ９ ６２ （０ ０） １０ ８ ３ １０ —８ ５ ２ １ ３ —０ ５０
山 西 建 筑
ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩ ＴＥＣＴＵＲＥ
Ｖ０ ． ６ ． １３ Ｎｏ ３ｌ
Ｎｏ ． ２ １ ｖ ００
８ｍ， 自然边坡最高 ３ 最低 ２ ． ５ｍ， ７ ９ｍ。土 拟建 场地 位于 某市 一处 山坡 脚处 ， 微起 伏 ， 高为 ２． ～ 域选 取底面长 ７ 宽 ２ｍ， 地形 标 ２ ７ｍ 层共划分 ９５ ０个单元 ，４６６个节点 。模 型 四面采用 可动滚轴 ８ １ ７ ８ ． ４ ７ｍ。最高处位 于场 地东侧 ， 高 ８ ． 最低 处位 于场地 北 标 ４ ７ｍ； 底 约束 侧 ， 高 为 ２ ．７ｍ。 自然 边 坡 坡 度 一 般 为 ２ 。 考 虑场 地 限 制 ， 标 ２ ２ ０， 未 支座边 界条件 约束侧 向变形 ； 面采用 固定支 座边界 类型 ，
及其分布 自上而下分述如下 ：
钢， ｌ ｌ０钻孔 ， 注 Ｍ ５水泥砂浆 ， 角为 １。 长度依次为 １ 灌 ２ 倾 ５， ２ｍ，
２ｍ，２ １ ９ ６ｍ， 面层采用单 ①杂填土层 ： 整个场地 均有分 布， ６号楼 西侧分 布较深 ， 其 厚 １ １ｍ，２ｍ， ｍ， 水平及竖 直间距均为 ２ｍ， ＠２ ０双 向 Ｈ Ｂ ３ Ｐ ２ ５级钢筋 网 ， 喷射厚 １０ｍ 的 Ｃ ０混凝 ５ ｍ ２ 度在０ ２ｍ～ ． ． ５ ８ｍ。②粉质粘土 （ ： ： Ｑ 多为 山体坡积而成 ， ） 灰色 ～ 层 中８ ０ 土 。基坑开挖与支护模拟步骤共分 以下七步 ： 灰黄色 ， 可塑 ～硬塑状 ， 硬塑状为 主。稍 湿 ， 含少 量铁锰 结核及高 岭土 ， 局部夹含有少量 碎石 。无 摇振 反应 ， 光泽 ， 有 中等干 强度 ， ［ ］ 王瑞 昌， １ 陈军强． 浅谈人工挖孔桩施工 ［ ］ 山西建筑 ，０ ９ Ｊ． ２０ ，
关 键 词 ： 坑 锚 喷支 护 ， 值 模 拟 ，Ｌ Ｃ Ｄ 基 数 ＦＡ ３ 中图 分 类 号 ：Ｕ ６ Ｔ ４３ 文 献 标 识 码 ： Ａ 中 等 韧 性 。厚 度 在 ２ ５ｍ， 预 埋 深 ０ｍ 一 ．０ｍ， 层 在 山 坡 上 ． 层 ２ ５ 该
０ 引言
Ｑ 冲积 ， ） 灰黄色 ， 中密 一密实 ， 多 喷锚支护在我 国从 １５ ９ ５年开 始在煤 矿 巷道 中使用 ， 是一 大部分地方缺失 。③残积土（ ： ： 它 为山体母岩 （ 安山质火山角砾岩 ） 风化残积而成 ， 部分碎石 已风化 种采用锚杆和喷射混凝土联合支护的边坡支 挡新技术 ｊ其作用 ，
该层局 部缺 失。厚度 变化较 大 ， 最大揭 露厚 原理是锚杆穿过 土体 滑动 面深 固于土体 内部 ， 成锚杆 、 形 面墙 与 成含粗颗粒石英 砂 ， 度 为 ２ ３ｍ， 顶 埋深 ５ｍ 一 ．０ ｍ， 顶 黄海 高程 １． ０ｍ 一 ． 层 ５ ３ 层 ７ ７ 原状土体三者共 同作用 ， 以主动制 约为基础 的复合受力 模式 。具 ５ ５ Ｊ）该 体来说 ， 锚杆通过 自身抗剪强度和传递 岩体抗剪强度形 成对 岩体 ３ ．０ｍ。④强风化安山质 火山里 砾岩 （３ ： 层系 侏罗 系火成 导 的抗滑力以抵抗 岩体 剪切破坏 和岩体软弱夹层 发生位移 ， 喷射 钢 喷 出岩 。因已强 风化 ， 致水 泵钻 进 带 出含 泥粗 砂 。该 层厚 度 且稳定 。动探 测试 极 为密 实 ， 层顶 面 向西倾 斜 坡角 在 ｌ。～ ０ 筋 网混凝土靠 自身强度分解 下滑力 ， 并使 其扩散到整个 坡面 防护 大 ， ２ 。 最大厚度 在 ６ ５ｍ。⑤ 中等 风化安 山质火 山里砾 岩 （３ ： ０， ． Ｊ ） 灰 体 中， 从而使岩体 内应力重分布 ， 形成 岩体 、 锚杆与坡 面混凝 土共 同受力 ， 达到边坡稳 定。锚 固机 理 的复杂性 ， 重影 响 了喷锚 支 严 护设计 和应用 ， 国内外许 多科 技工 作者和工程 技术人员 对此做 了
基 坑进 行 了开 挖 支 护 施 工 过 程 的三 维 动 态 模 拟 分 析 ， 此 分 析 了 ２ １ 模 型范 围及边 界条件 据 ． 基坑内土体 的回弹 、 侧壁 土体 的水 平位移 以及锚 杆在开挖 和使用 由 于 建 立 整 个 基 坑 模 型 太 大 以 至 于 网格 和 节 点 太 多 且 锚 ＡＣ Ｄ 模 拟 Ｌ ３
王 坤
摘 要： 采用 Ｆ Ａ ３ Ｌ Ｃ Ｄ软件对基坑锚喷支护进行数值模拟 ， 并从分 步开挖支 护时的不平衡 力、 锚杆轴力 、 向及水 平位移 竖 等方 面对支护体 系进行 了分析 ， 到了一些有参考价值 的分析结果 ， 得 为本支护优化设 计提供 了重要依据。
阶段 的力学响应等方面的规律 ， 以期 为基坑喷锚 支护技术 的设计 数量众多 ， 软件计算 速度非 常缓慢 ， 虑基坑 东侧 为开挖 深度最 考 与施工提供有益参考。 大的地段 ， 边坡安全 等级要 求高 ， 故本 文仅对 基坑东 侧进 行数值
１ 工程概 况
模拟， 并且仅考虑一排锚 杆的宽度 即锚杆 的水平 间距 ２ｍ。计算