分層開挖對基坑變形影響的研究

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1、分層開挖對基坑變形影響的研究分層開挖對基坑變形影響的研究［摘要］以中原萬達(dá)廣場塔吊基坑開挖工程為算例，通過數(shù)值模擬開挖方式（分層開挖）的不同對周圍環(huán)境的影響，分析表明：該基坑選用分4層開挖（即每層開挖2m）是較為經(jīng)濟(jì)、安全的開挖方式，且在距坑底1/3開挖深度處水平位移較大，基坑支護(hù)應(yīng)在此處加強(qiáng)。［關(guān)鍵詞］分層開挖；基坑變形；水平位移；數(shù)值模擬；FLAC3D［中圖分類號］TU745?3［文獻(xiàn)標(biāo)識碼］A隨著經(jīng)濟(jì)與技術(shù)力量的發(fā)展，現(xiàn)代城市生活對地下空間的應(yīng)用要求也越來越高，如大型的地下停車場、地下商場、地下糧倉等，因而使得基坑的開挖深度也在不增大，如上海交大海洋深水試驗(yàn)池開挖

2、深度達(dá)39ni之多。對于這些深基坑從開挖到支護(hù)，諸多因素會對基坑的穩(wěn)定及周圍環(huán)境有著不同程度的影響，而開挖方式的不同對基坑變形影響較大。常見的基坑開挖方式有：分層開挖，文中通過數(shù)值模擬軟件FLAC3D對分層開挖結(jié)杲進(jìn)行分析。1工程算例〈/b〉鄭州中原萬達(dá)廣場，地塊位于鄭州中原區(qū)，東至秦嶺路、南臨伊河路、西至華山路、北至中原路，文中算例選用鄭州屮原萬達(dá)廣場塔吊基座基坑，基坑開挖深度為-&0m,開挖長寬為10mX10m,假定基坑為無支護(hù)天然開挖，算例中土層參數(shù)如表1：2數(shù)值模型的建立〈/b>數(shù)值計算選用莫爾-庫侖模型?？紤]開挖影響區(qū)域［1H2］,模型大小選用：5

3、0mX50mX20m,開挖區(qū)域?yàn)椋?0mX10mX8m,將表1的土層參數(shù)換算成FLAC3D軟件識別的參數(shù)［3］,如表2：2.1計算結(jié)果分析通過FLAC3D模擬得到1層開挖、2層開挖（4m/層）、4層開挖（2m/層）、8層開挖（lm/層）,開挖結(jié)果如下：圖1是幾種不同分層開挖方式下基坑坑壁的水平位移圖，圖中數(shù)據(jù)表明在基坑在無支護(hù)開挖時，基坑坑壁的水平位移呈現(xiàn)出頂部及底部位移較小，其中底部位移最大只有4mm,這主要是基坑坑底的土體對基坑側(cè)壁的位移有約束?？颖谧畲笪灰瓢l(fā)生在距離基坑底1/3開挖深度處，因此工程做基坑支護(hù)設(shè)計吋，應(yīng)在此處加大約束，如加強(qiáng)錨桿的預(yù)應(yīng)力、加長土釘?shù)拈L

4、度等。分層開挖對基坑坑壁的位移影響明顯，無支護(hù)開挖最大位移達(dá)18mm,而分4層開挖吋，最大位移僅有12mm,且整體位移曲線都偏小。圖2是兒種不同分層開挖方式下基坑坑外地表的沉降圖，圖中表明了在各種開挖方式下，坑外地表沉降在開挖面處最小，但沉降值隨著至開挖面距離的增加而增大，在2倍的開挖深度處沉降達(dá)到最大值，之后趨于穩(wěn)定。圖1、圖2同時還表明了，分4層及分8層開挖時，對基坑的約束變形都起來較好的作用，但是分8層開挖時，對基坑約束變形較Z分4層開挖工況下效果并不明顯，從便于實(shí)際施工的角度，該工程分4層開挖較為安全且經(jīng)濟(jì)。3結(jié)論〈/b>本研究通過數(shù)值模擬計算，得到兒種不

5、同分層開挖方式下基坑坑壁的水平位移及坑外地表沉降數(shù)值，通過對比分析說明：該基坑選用分4層開挖（即每層開挖2m）是較為經(jīng)濟(jì)、安全的開挖方式。由水平位移曲線也說明了在距坑底1/3開挖深度處水平位移較大，基坑支護(hù)應(yīng)在此處加強(qiáng)。參考文獻(xiàn)：[1]吳忠誠，湯連生，廖志強(qiáng)等?深基坑復(fù)合土釘墻支護(hù)FLAC-3D模擬及大型現(xiàn)場原位測試研究[J]?巖土工程學(xué)報，2006,28（增刊）.[1]丁勇春，周順新，王建華?深基坑開挖與土釘支護(hù)三維數(shù)值分析[J]?上海交通大學(xué)學(xué)報，2011.[2]陳育民，徐鼎平.FLAC/FLAC3D基礎(chǔ)與工程實(shí)例[M]?北京：中國水利水電出版社，2008.作者簡介

6、：李剛（1982-），男，洛陽隆君建設(shè)工程有限公司，從事地下結(jié)構(gòu)施工及研究工作。鄭霞（1986-），女，洛陽隆君建設(shè)工程有限公司，從事地下結(jié)構(gòu)施工及研究工作。