土钉支护的变形模拟

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1、土钉支护的变形模拟：本文以湖南某综合楼基坑工程为例，利用岩土工程软件FLAC2D5.0模拟了基坑开挖、支护的全过程，分析讨论了土钉墙支护结构的支护机理、基坑土体的变形规律。通过模拟与监测结果比较分析，用来指导该基坑的施工取得了良好效果。　　关键词：土钉支护；变形规律；数值模拟　　Deformationruleanalysisofsoilnailshoring　　YinRuiXian　　(Hengyangnuclearindustryprojectreconnaissancecourtyard;Hunan421001)　　Abstract:Takefounda

2、tionpitprojectofprehensivebuildingunderHunanCorporationforexample,itusesrocksoilprojectsoftulatetheoverallprocessoffoundationexcavationandshoring,andanalyzesdiscussesshoringmechanismofnailationruleoffoundationpitsoilbody.Furthermore,itmakesstabilityanalysisandcalculationofshoringst

3、ructure.　　Keyation;numericalsimulatio　　随着城市建设日益发展，我国兴建了大量高层建筑和大型市政设施。随着高层建筑的不断增多、市政建设的大力发展和地下空间的开发利用，产生了大量的深基坑支护设计与施工问题，而深基坑开挖则是首当其冲的问题[1]。在我国大中城市，特别是沿海的经济发达地区，基坑工程中采用土钉支护结构或者是复合土钉支护结构的工程己超过90%。深基坑开挖不仅要保证基坑本身的安全与稳定，而且要有效控制基坑周围地层变形以保护周围环境。由于设计、施工不当导致基坑事故时有发生，通过深基坑施工全程的变形监测，采用FLAC2D5

4、.0软件对基坑支护结构的变形进行模拟分析，将其结果与实际监测数据进行比较分析，用来指导基坑开挖的施工，是避免基坑事故发生的有效措施。　　美国Itasca公司在应用混合单元离散模型准确地模拟材料的屈服、塑性流动、软化直至大变形的原理基础之上，开发的显式有限差分格式来求解场的控制微分方程，这就是快速拉格朗日（FLAC）程序。它在材料的弹塑性分析、大变形分析以及模拟施工过程等领域有其独到的优点。快速拉格朗日程序具有很强的前、后处理功能。它的应用范围很广，可适用于许多岩土工程问题。　　1工程概况　　武汉某公司拟在中北路西侧投资兴建一栋九层综合楼。拟建建筑物设两层地下

5、室，占地面积约841.2平方米，采用钻孔灌注桩基础。拟建建筑物±0.000（24.65m），第二层地下室室内底标高为-7.00m（17.65m），桩顶标高为-8.60m（16.05m）。目前场地地面标高：拟建建筑物南、西、北面为24.10m（拟修建进出口道，比场地标高低了约50cm），东面为24.65m（与场地标高一样）。根据桩与承台定位平面图，基坑周边大部分被承台占据，所以，基坑设计时按承台底标高确定基坑开挖深度。因此，本工程基坑开挖深度南、西、北面为24.10-16.05=8.05m，东面开挖深度为24.65-16.05=8.6m.基坑开挖范围应方便承台

6、施工及地下室施工。　　场地位于繁华市区，东临中北路，与建筑物轴线距离为20m；南、北侧为车辆与人员进出道路，围墙外侧有1-2层建筑物分布；建筑物西面与现有2栋7层建筑物垂直相连接，现有建筑物室内标高为24.50m。如图1所示。基坑采用土钉墙支护结构，剖面示意图见图2。　　　　　　　　图1武汉某公司综合楼基坑平面示意图图2基坑边坡支护剖面示意图　　2水文地质条件　　拟建建筑物场地位于长江三级阶地，下部为第四纪更新世冲积积物分布稳定，而上部为全新世湖积、冲洪积物空间分布变化较大。　　根据场地地层空间分布情况，将场地基坑周边分为AB,CD,..FG,GA共7段，见

7、图1。各地层基坑设计参数如下：　　表1土层分类及其物理力学参数指标　　层序土类名称重度(kN/m3)C　　(kPa)φ承载力fk(kPa)弹性模量Es（Mpa）层厚　　（m）锚固体与土体极限摩阻力标准值（kPa）　　①-1杂18.50150.8-3.0m15　　①-2素填土17.91050.5-1.0m15　　②-1粉质粘土19.328121708.04.4-11.8m45　　②-2粉质粘土19.0151045　　②-3粉质粘土19.423151507.345　　③砂质粉质粘土19.225132109.06.9-8.1m60　　3基坑模型的建立　　（1）计算

8、区域的确定及X格单元划分　　基坑的总面积为50*20