叙福花苑基坑稳定性分析-论文.pdf

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1、第24卷第3期洛阳理工学院学报(自然科学版)VOI．24N0．32014年9月JournalofLuoyangInstituteofScienceandTechnology(NaturalScienceEdition)Sep．2014叙福花苑基坑稳定性分析康抗，闰安志，高卫亮，蒋博(河南理工大学土木工程学院，河南焦作454000)摘要：简要介绍了叙福花苑基坑支护方案的选择与设计，并选择其中一个典型剖面进行抗倾覆稳定性计算和整体稳定性验算．用GeoStudio~(-通过有限元法与极限平衡法相结合，进行

2、基坑分析与稳定性评价，结合理正软件的分析结果及现场反馈的部分数据，综合分析显示叙福花苑基坑支护的稳定性满足要求，“桩锚”+“土钉墙”是有效的支护形式。关键词：基坑支护；桩锚；土钉墙；稳定性DOhl0．3969／i．issn．1674-5043．2014．03．006．中图分类号：TU354；TU753文献标志码：A文章编号：1674-5043(2014)03．0021．062O世纪90年代以来，我国基坑工程技术快速发展，基坑工程设计理念由早期的以满足地下主体工程施工为主，发展到以满足周围环境安全为基

3、本出发点，基坑设计方法由极限平衡法发展到弹性支点法，而有限元分析也逐步得到应用，是未来基坑设计的发展方向⋯。根据有关基坑工程事故的调查统计结果发现，由于支撑结构失稳、基坑设计失误和忽视基坑稳定性造成的工程事故占事故总量的43．86％【2l。可见保证基坑稳定性是工程施工安全的基础，对基坑进行稳定性计算和分析受到工程界的普遍重视。本文结合东莞市叙福花苑的工程实践，探讨了基坑支护的方案设计，用GeoStudio软件通过有限元法与极限平衡法相结合进行分析，与理正软件的分析结果相比较，综合分析显示叙福花苑的基

4、坑稳定性满足要求。1工程概况叙福花苑位于东莞市大朗镇中心，四周为已建成的街道、商铺、单位和住宅，场地地貌为丘陵地貌，经人工平整后地形较平坦，具体平面图如图1所示。基坑周长473m，施工钻孔标高介于13．3l～l5．00m。根据地质勘查报告，场区混合水位埋深介于1．4O～3．30m(标高10．44--~12．39m)，地下水位埋藏较浅，场地环境属II类，整个场地岩土参数如表1所示。表1岩土参数注：括号内为经验值。收稿日期：2014-01—10作者简介：康抗(1988一)，男，河南巩义人，在读硕士研究生

5、，主要从事工程力学方面的研究．闫安志(1965一)，男，河南新乡人，博士，教授主要从事结构动力学分析与振动控制方面的研究．基金项目：国家自然科学基金资助项目(41172317)．第3期康抗等：叙福花苑基坑稳定性分析K：M(1)E』式中：M印为被动土压力对桩底的弯矩标准值，为锚索拉力对桩底的弯矩标准值。为主动土压力对桩底的倾覆弯矩标准值。抗倾覆稳定性验算，按施工进度分5种工况r如图2所示)进行计算。第1I况：基坑开挖至距地面4．3m处；第21E况：在距地面3．8m处设置第一道锚索；第3I况：基坑开挖至

6、距地面7．5m处；第4I况：在距地面7m处设置第二道锚索；第5I况：基坑开挖至距地面l0．55m处。经计算，5种工况的抗倾覆稳定性都满足规范要求。3．2整体稳定验算3．2．1极限平衡法极限平衡法包括瑞典条分法、毕肖普法、简布法、摩根斯坦．普赖斯法等，视滑动土体为刚体，忽略土体本身的变形对边坡稳定性的影响。用理正深基坑软件进行分析，计算时采用瑞典条分法，应力状态采用总应力法，土条宽度设为Im，得出的整体稳定性安全系数为1．655，半径R=15．707，圆心坐标(Xc，=(．1．907，10．472)。

7、根据文献，本案例摩擦角较大，用瑞典条分法求出的安全系数会偏低一些。3．2．2有限元法与极限平衡法相结合有限元法可以计算出边坡岩土体中应力应变以及位移分布，但很难给出一个明确的稳定性安全系数和可能的破坏面。因此，可以在有限元计算出应力分布的基础上，通过极限平衡法的概念，求出滑动面对应的稳定性安全系数，这样既能反映出边坡稳定和岩土体变形之间的关系，又能明确地评价边坡工程的稳定性l。GeoStudio系统软件，是加拿大GEO．SLOPE公司开发的一款岩土工程仿真分析软件。用GeoStudio软件先在SIG

8、MA／W模块中进行基坑开挖的模拟计算，再将应力结果导入到SLoPE模块中进行耦合计算，得出最危险滑裂面和稳定性安全系数l。图3给出了基坑在3次开挖后(第1、第3、第5种工况)的水平位移云图。总体上看，水平位移等值线呈圆环状，从内到外位移值逐渐减小。3次开挖水平位移较大的区域都分布在开挖面以下一定范围内靠近侧壁处和支护桩中部附近，这两处的土体要注意监测和保护。图4给出了3次开挖后的竖向位移云图。基坑外侧沉降的影响范围和内侧土体的隆起量随着工况的变化而增加。土体开挖后的卸