参数选取在基坑计算中的影响分析

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1、参数选取在基坑计算中的影响分析AnalysisontheInfluenceofParameterSelectioninFoundationPitCalculation叶怡羽中YEYi-chong；赵国军ZHAOGuo-jun；李阳LIYang(浙江省水利水电勘测设计院，杭州310002)(ZhejiangDesignInstituteofWaterConservancy&HydroelectricPower，Hangzhou310002，China)摘要：对某一基坑开挖工程进行数值计算分析，考虑参数对计算结果的影响，着重分析不同参数下基坑开挖过程中周围

2、土体的应力状态以及位移情况。结果表明：采用由模拟基坑开挖侧壁土体卸荷路径下三轴试验确定的模型参数计算出的土体卸荷情况较由常规三轴试验确定的参数计算结果严重，且卸荷路径下三轴试验确定的参数计算出的土体水平位移较大，对于实际工程而言是偏安全的。Abstract:Inthisarticle,thenumericalanalysisofafoundationpitexcavationprojectisdone.Consideringtheinfluenceoftheparametersonthecalculationresults,thisarticleemphati

3、callyanalyzesthestressstateofsurroundingsoilsduringtheprocessofexcavationunderdifferentparametersanddisplacement.Resultsshowthatthesoilunloadingconditionscalculatedbymodelparametersdeterminedbytriaxialtestundersimulationexcavationwallsoilunloadingpathsisseriousthanthatdeterminedbyco

4、nventionaltriaxialtesttheparameters,andunloadingpathundertriaxialtesttodeterminetheparameterstocalculatethesoilhorizontaldisplacementislarger,soitisrelativelysafeforpracticalengineering.关键词：基坑开挖；邓肯-张模型；模型参数；数值计算parameters；numericalcalculation中图分类号：TU411.5Keywords:foundationpitexcava

5、tion；TimDuncan-changmodel；model文献标识码：文章编号：1006-4311(2014)13-0131-020引言对于基坑工程，由于开挖卸荷，坑侧土体的应力路径与一般加载工程的应力路径完全不同［1-5］,从而使得土体所表现出的应力应变关系与模拟加载路径的常规三轴试验结果明显不同，所以采用由常规三轴试验确定的模型参数进行基坑开挖数值计算分析吋势必会产生一定的影响。但影响有多大，是否对基坑工程计算仍然具有适用性，值得深入研究。笔者以某粉质粘土为原型土料，进行了常规三轴试验以及模拟基坑开挖侧壁土体卸荷应力路径下的三轴试验，采用最优化［6】方

6、法确定出两种路径下的邓肯-张模型参数，并在此基础上探讨两组试验参数对计算结果的影响。1模型建立如图1所示，基坑周围土体共分为两层，上层土体为粉质粘土，厚度为6m，下层为细砂土，厚度为12m。在正常固结的粉质粘土层中，开挖深度为6m、宽度为5m的基坑。水平方向影响范围取基坑宽度的3倍，即15m;竖直方向影响范围取基坑深度的2倍，即12m。采用地下连续墙进行支护。假定地下连续墙为弹性体，弹性模量E=2.3×104MPa,泊松比v=0.2,厚0.9m，插入深度为9m。基坑开挖采用分层开挖，共分为3层，每层2m。在左侧紧邻地下连续墙的位置设置一排监测点，用

7、于监测开挖过程中该处土体的水平位移。由于在岩土工程数值计算中，邓肯-张模型因其显著的优越性而得到广泛应用，因此，计算的本构模型选用此模型，具体的计算方案如表1所示。由试验结果确定的具体模型参数如表2所示。2计算结果分析2.1开挖应力分析图2-图3是两种方案下基坑开挖完成后的竖向应力分布图。从图中可以看出，两种方案下基坑开挖后的竖向应力分布基本一致，在基坑侧壁及地下连续墙的位置均发生了明显的应力集中。同时从图中还可以看出，对于侧壁土体，基坑开挖对其竖向应力的影响随着距离的增加逐渐减小，且影响范围基本在1倍的基坑开挖宽度内；对于基坑底部土体，开挖造成明显的卸荷，且

8、影响范围基本在1倍的基坑开挖深度内。图