深基坑开挖有限元模拟分析

结合工程实例,根据工程特点和基坑连续墙特点,用ABAQUS有限元软件对深基坑开挖全过程进行了模拟分析,以期为深基坑支护结构的计算寻找一种简单的方法,降低基坑监测费用。

第3 7卷第 2 4期 20 11年 8月

山西建筑S HANXI ARC TU HI EC RE I

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文章编号：0 9 6 2 (0 )4 0 5 2 10— 8 5 2 1 2— 0 7 0 1

深基坑开挖有限元模拟分析杜习磊摘

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要：结合工程实例，据工程特点和基坑连续墙特点， A A U根用 B Q S有限元软件对深基坑开挖全过程进行了模拟分析，

以期为深基坑支护结构的计算寻找一种简单的方法，降低基坑监测费用。关键词：深基坑开挖， B Q S连续墙 A A U,中图分类号：U 6 T 43文献标识码： A

0引言 随着城市的发展，基坑工程特别是深基坑工程越来越多，对算结果能不能很好的符合工程实际，为隐蔽工程的基坑工程监作测难度大，监测费用高，都是困扰工程的问题。随着有限元软件的开发，用有限元软件来模拟基坑开挖的全过程，不仅能对基坑

用生死单元法来模拟基坑的开挖，即通过￥ dl hne命令来 Mo e C ag 实现土体的移除。在初始地应力平衡后，接下来的分析步中按在

R m v)是基坑分四级开挖后的应力图。 深基坑工程的计算、测成为众多深基坑工程的重点和难点。计次序开挖土体 ( e oe。图 1监

工程进行计算，还能很好的得到基坑开挖后支护结构和土体的变形，对基坑进行监测…。

1工程特点 某船闸位于京杭运河徐扬段入江口处，京杭运河徐扬段通是航枢纽中自上而下的一个通航枢纽，基土质为粉质粘土与砂地土，闸规模为( 3×20×5 m(船 2 6 )口门宽×闸室长×门槛水深 )。基坑支护部分采用地下钢筋混凝土连续墙，墙体混凝土为 C 0 3。8一级开挖 )

本地区具体的地基土构成及其特征详情如下： ①层：、灰灰褐色粉质粘土杂砂粉土，含植物根茎，见小石偶子，局部地表有水泥混凝土地面，素填土，为土质松软。②层：灰黄、褐黄色粉质粘土、局部粘土，淤泥质或近淤泥质土，为间薄层砂质粉土，流塑~软塑。③层：灰色粉砂、质粉土，砂间薄层粉质b二级开挖 )

粘土，含云母，稍密一中密状态。④层：要为灰褐色粉质粘土、主 粘土与砂质粉

土互层，中粘性土呈软塑一流塑状态。在下游靠其船段、引航道为砂质粉土偶见粉质粘土薄层。⑥层：灰色粉砂、细砂，间薄层粉质粘土，含云母，中密~稍密。⑧层：色粉砂，灰间粉质粘土透镜体，含云母，密实。

c三级开挖 )

2基坑连续墙特点基坑一级开挖深度为 7 3m,坑宽度为 11m, .基 4取一半的基

坑进行计算。基坑东侧的前两级开挖采用垂直开挖，后面两级采用放坡，度为 1 2 5坡： .。模型计算深度为 3 . 3m,算宽度为 5 8计 10m, 0 连续墙埋深 8 3m, .墙厚 0 6m。 . d)级开挖 四

3基坑开挖的有限元模拟为了进行基坑工程的开挖分析，土体和混凝土连续墙均选用

图 1基坑开挖示意图地连墙水平位移/ mm一

AAU B Q S有限元软件中的实体单元。土体选用 M-型， C模混凝土连续墙选用弹性模型，计算时主要的参数见表 1。本文采用各向同性的 C uo b摩擦模型来模拟地连墙与周围土体之间的摩擦， ol m 摩擦系数取 0 2 。 .5

5 0

—4 0

—0 3

—0 2

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0

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4有限元模拟结果本文分四级对基坑开挖进行模拟，用 A AQ S有限元软使 B U

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件，土体和墙体均选用 C E作为有限元网格划分的单元类型， P4采收稿日期：0 10 -1 2 1 42

图 2基坑开挖连续墒水平位移

作者简介：杜习磊(96 )男， 18-,扬州大学建筑科学与工程学院硕士研究生，江苏扬州 25 1 202花雷(9 1 )男， 18一，扬州大学建筑科学与工程学院硕士研究生，江苏扬州 25 1 202