人行地道施工过程的数值模拟分析.pdf

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1、钱国峰等：人行地道施工过程的数值模拟分析1O9人行地道施工过程的数值模拟分析钱国峰，童基伟，潘丽霞，徐燕，潘林有(温州大学建筑与土木工程学院。浙江温州325035)【摘要】软土地区的工程在施工时容易出现软土的变形，产生沉降。本文以温州附二医人行地道为例，建立了有限元计算模型，分析了开挖过程中土体和结构物产生变形的情况。计算结果表明本文的分析可以作为相关工程的有益参考。【关键词】地道工程；数值分析；变形；有限元【中图分类号】TU921【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2013)10—0109—02沿海地区的建筑工程一般都处于软土或软

2、弱地与工程质量，有必要对工程进行数值计算和分析。本层上，土的强度与变形是相互影响的，因此，有必要研文以温州附二医人行地道为例，建立了有限元计算模究软土尤其是软弱土层的变形性质⋯。温州软土的型，分析了开挖过程中土体和结构物产生变形的情况。成因类型为泻湖相，软土厚度可达35m，其表现为均匀1工程及地质概况的流塑状态。软土层深厚，具有很大的压缩性，土体温州附二医人行地道建于沉积软粘土上，出人口中分布有不规则的粉砂层和透镜体，土体强度很低，通道和竖井，宽度从5m到8．5m、深度达10．03m，对于属于低强度的软弱土。软土层一般包括淤泥与淤泥其开挖形式，

3、本次计算采用Plaxis有限元方法进行模质土⋯。由于引起软土体变形的因素较多，因此，在拟分析。不同条件下发生变形的原因也会不同口。施工中发按照温州市勘察测绘研究院对温州医学院附二医生变形的主要原因是由于施工周围土体的扰动或造人行地道工程进行的岩土工程详细勘察报告，软粘土层成土体剪切破坏。工程建设不但要考虑所建造的工可分为：人工填土、淤泥及淤泥质粘土、粘性土、圆砾等。程结构本身，还应该考虑在施工过程中处于不同施工王立忠对温州软粘土展开过详细的研究。对比本次阶段时的结构相互作用。周镜口提出为使计算结果场地土的基本物理及力学指标，王立忠教授对于温州淤

4、更接近实际，应该研究了解土的性质并选用正确的计泥及淤泥质粘土的试验结果可为本次场地所用。采用算参数，这比计算方法可能更重要。为保证施工安全最新软粘土模型，软粘土层的参数见表1。表1温州软粘土模型参数值2有限元计算模型的建立边界面排水，两侧及底面均不排水。底面边界同时受本次计算分析选取8．5m宽度的基坑作为分析对到水平和竖向的约束，两侧面边界受到水平方向的约象。几何尺寸见图1：水平方向取20m，垂直方向取束。由于对称关系，有限元分析只需分析一半区域。25m。地下水位深度位于地表面。排水边界条件为上基坑施工及工后沉降通过PLAXIS软件进行模[基金

5、项目]浙江省大学生科技创新活动计划(2011R424031)；浙江省自然科学基金项目(Y1110887)[2]彭强，李铀，彭意．静水沉降颗分的计算原理及试验方法的对[5]杨斌娟，张波．密度计法试验土用量规定的讨论[J]．上海地比[J]．土工基础，2007，21(2)：79—81．质，2004，(2)：5—8．[3]易南概，李宪辉，张岩．颗粒分析试验中密度计法改进的探讨[J]．山西建筑，2007，33(1)：166—167．[收稿日期]2013—06—27[4]任丽元，赖东波，武冬梅．粘土中胶粒对密度计法颗粒分析试[作者简介】梅梦梦(1989一)

6、，女，河南尉氏人，硕士研究生。验的影响的探讨[J]．山东水利，2008，(1O)：35—37．研究方向：工程地质。110低温建筑技术2013年第10期(总第184期)拟，土体采用弹塑性模型，网格采用三角形单元，每个续开挖第一层土(开挖厚度1．2m，工期为lOd)；第三单元有6个节点，共2275个节点。网格足够稠密，以～五步：继续开挖第二层土，分三次开挖，开挖厚度保证计算结果的精确。基坑的开挖为分层开挖(61．9m，工期为lOd；第六步：继续开挖厚度1．9m，工期层)。第一步：进行地下连续墙施工，接着开挖第一层为lOd，接着浇筑混凝土底板0．73

7、m厚，工期lOd。土(1．2m厚，工期为lOd)；第二步：做好水平支撑，继地下连续墙横向支撑杆土图1出人口通道及竖井开挖平面应变有限元建模01：。。一4吕—8世髓蜉聪—12足—1水平位移／m(a)地下连续墙后侧地表竖向沉降∞)不同工况时地下连续墙珠水平位移图2标准参数计算结果图2给出了从第一步到第六步各施工工况的水平文的计算结果可以作为类似工程设计的有益参考。位移、竖向位移云图，及总位移增量矢量图。从图中可以看出，最大水平位移随着开挖深度的增大而增大，且最大位移发生的位置随开挖深度不断深入；最参考文献大沉降随着开挖深度的增大而增大，且地表沉降最

8、大；总位移趋势在开挖期问随着开挖深度的增大有所[1]梁国钱，张民强，等．浙江沿海地区软土工程特性[J]．中国矿业大学学报，2002，31(5)：435