PLAXIS数值模拟在深基坑地连墙支护中的应用

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1、2O152015第10卷增刊2城市地质V01．10Z2PLAXIS数值模拟在深基坑地连墙支护中的应用王小洁(北京市地质工程公司，北京100143)摘要：应用PLAX1S建立了深基坑地连墙支护模拟模型，该模型可对地连墙支护结构，进行开挖支护施工过程的动态模拟分析。通过现场对基坑水平位移，竖向位移、锚杆内力等进行监测并得到相应数据。将模拟模型与现场观测数据进行对比分析，说明建立的数值模拟分析模型，能够反映地连墙支护的基坑，在开挖过程中的受力和变形特征。这也为深基坑地连墙支护技术的设计和施工提供指导，并对深

2、入了解地连墙支护作用的机理有较大意义。关键词：深基坑；数值模拟；地连墙支护中图分类号：TU476．3文献标识码：A文章编号：1007-1903(2015)Z2-0022-040引言元分析软件，为了模拟土和岩石的非线性、时间相关性和各向异性的行为，相应的本构模型的建立是必须随着城市建设的快速发展，高层建筑物的建造、的。另外由于土是一种多相介质，需要特别的计算方地铁隧道及大型市政设施的施工等呈现出规模越来越法来对静水和超静水压力进行计算。尽管土体本身的大、开挖深度越来越深的特点。基于深基坑工程的复模拟是重

3、要的，但许多工程项目也必定涉及结构构件杂性，地下连续墙以其墙体刚度大、整体性强、防渗的模拟和土与结构的相互作用分析(吴忠诚等，2006)。性能和耐久性好等特点，广泛应用于深基坑支护工而PLAXIS就包括了所有这些用于分析复杂土工结构的程。在基坑开挖过程中，开挖卸载将引起墙体的侧向功能。位移及周边土体和建筑物发生沉降变形，若变形过大将导致坍塌和周边建筑物开裂破坏事故。因此开挖过2程中应对土体位移、支护结构内力进行观测。目前，采用数值计算的方法越来越广泛地应用于工程实践(1)选用的结构单元中，借助于功能强

4、大的计算软件和高速的计算机，使地连墙采用PLAXIS中的板单元。板具有相当的得人们应用数值分析手段来研究和揭示土体变化机抗弯刚度(或弯曲刚度)和轴向刚度，可以模拟z方向理。延伸的挡土墙、板、壳体或衬砌的影响。除了刚度参本文采用PLAXIS软件模拟地下连续墙开挖过程中数，还需要定义泊松比、容重和强度参数。的土层受力及变形特性，为地下连续墙的设计与施工锚杆采用PLAXIS中的点对点锚杆。锚杆为弹簧单提供参考。元，主要的锚杆性质是轴向刚度EA，对每个锚杆用力的单位输入，而不是平面外方向的单位宽度。要计算1P

5、LAxIs软件介绍单位宽度等效刚度，必须输入平面外距离L，。在分步施工的计算当中，对锚杆可以施加预应力。在这样的PLAXIS是用于岩土工程变形和稳定性分析的有限计算里，某个计算步骤的预应力可以直接在锚杆属性作者简介：王小洁(1988-)，女，硕士，现主要从事工程勘查设计，E—maH：wangjie1010@163．COrn20l52015V01．10Z2王小洁：PLAXIS数值模拟在深基坑地连墙支护中的应用第10卷增刊2观测点沿地连墙周边布置，问距不大于20m，监附近应力比较复杂的原因主要是由于被支护

6、基坑沿着潜测点共布置100个，设置在冠梁上。在优势滑裂面滑移的趋势，且滑裂面通过基坑底以下一(3)深层水平位移监测定深度的土体(芮瑞，2008)，从而对基坑底靠近坡脚根据变形观测方案，深层水平位移采用测斜管，位置的土体产生挤压作用，促使其发生基坑底部隆起变监测点共布置26个。形。因此在地连墙设计时应注意坡脚处的设计。(4)锚杆内力监测锚杆拉力监测点每层布置38个，每根杆体上的测5结语试点设置在锚头附近位置。(1)通过对地连墙支护结构实际监测数据与4数值模拟结果分析PLAXIS数值模拟数据相对比，二者基

7、本吻合，为PLAXIS在深基坑支护工程的设计和施工提供参考和依(1)水平位移特征据。为了监测基坑墙顶水平位移和沉降的变化，采用(2)基坑周边堆载处和坡脚位置为基坑的薄弱部9-9~i．1地连墙处的位移值进行监测，通过PLAXIS模拟位，应加强该部位的设计和施工。监测结果如图3所示。(3)PLAXIS数值模拟分析方法在取值上与实际观察图3可以发现，地连墙+预应力锚杆结构的最情况存在差异，应结合现场情况对参数合理取值，得大水平位移值为17．7mm，发生在基坑的中部，这是由到可供工程借鉴的分析数据。于较厚的杂

8、填土导致上部位移较大。模拟结果非常接近实测值18．2ram，误差为2．7％。参考文献(2)竖向位移特征观察图4可以发现，该剖面地连墙最大垂直位移为[1】吴忠诚，汤连生，廖志强，等．深基坑复合土钉墙2mm，主要发生在基坑周边堆载的位置，实际监测墙支护FLAC一3D模拟及大型现场原位测试研究[J】．岩土顶沉降值为3ram左右。由于基坑周边实际堆载重量与工程学报，2006，28(S1)：1460～1465．数值模拟的输入值有出入，造成垂直位移的偏差。[2】丁勇