Stockman商業(yè)中心深基坑變形三維有限元分析.pdf

1、Stockman商業(yè)中心建設(shè)項(xiàng)目位于圣彼得堡市區(qū)的繁華地段，基坑深度15.3m，距離周?chē)ㄖ镒罱木嚯x只有40cm，地基土層為極軟的流塑狀粘性土。為了保證基坑開(kāi)挖和地下結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中周邊環(huán)境的安全，論證支護(hù)和施工方案，本文利用ABAQUS大型軟件對(duì)該基坑工程進(jìn)行了有限元分析。
　　本文對(duì)Stockman商業(yè)中心深基坑工程建立了有限元分析模型。首先進(jìn)行了二維彈性有限元分析，對(duì)土體開(kāi)挖到-0.8m，在-0.3m處施加支撐軸力、土體開(kāi)

2、挖到-4.74m，在-4m處施加支撐軸力、土體開(kāi)挖到-7.50m，在-7.2m處施加支撐軸力、土體開(kāi)挖到-10.62m，和在-10.32m處施加支撐軸力，土體開(kāi)挖到-15.3m等基坑開(kāi)挖過(guò)程中的五個(gè)階段，計(jì)算、分析支護(hù)結(jié)構(gòu)的水平位移、地表沉降和坑底隆起的變形，結(jié)合以往的工程經(jīng)驗(yàn)，論證了千斤頂施加支撐軸力方案的安全性?？紤]基坑變形是一個(gè)具有長(zhǎng)度、寬度和深度的空間問(wèn)題，尤其是Stockman商業(yè)中心深基坑平面形狀不規(guī)則，進(jìn)一步進(jìn)行了三維空間

3、變形分析。結(jié)果表明支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形均向基坑內(nèi)側(cè)，支護(hù)結(jié)構(gòu)的最大水平位移出現(xiàn)在基坑的中部，且隨基坑的開(kāi)挖逐漸增加、位置逐漸下移。隨著基坑開(kāi)挖，周?chē)馏w的沉降不斷增大，由于支護(hù)結(jié)構(gòu)的約束作用，地表最大沉降處距離坑邊一般在0.5倍開(kāi)挖深度和1倍支護(hù)結(jié)構(gòu)深度之間。周?chē)ㄖ锏淖畲蟪两禐?.5cm?；涌拥椎穆∑鸪手虚g大、基坑邊角處小。通過(guò)比較，說(shuō)明基坑工程二維平面分析是偏于安全的，為了更為經(jīng)濟(jì)的開(kāi)挖、支護(hù)，需要基坑工程變形的三維空間分析。采用D-

4、P模型，進(jìn)一步完成了基坑的三維彈塑性變形分析。通過(guò)結(jié)果的比較，說(shuō)明支護(hù)結(jié)構(gòu)的水平位移、周?chē)馏w沉降和坑底隆起隨工況的變化趨勢(shì)與彈性分析得到的趨勢(shì)是一致的，數(shù)值相差也不是很大。當(dāng)然，這與土的彈塑性本構(gòu)模型參數(shù)的取值有關(guān)，需要進(jìn)一步研究。把變形分析用于施工方案的論證，分別分析了封底加固和盆式開(kāi)挖對(duì)基坑變形的抑制作用，分析比較了幾種封底深度和預(yù)留土體寬度的施工方案。結(jié)果表明封底是一種有效控制基坑變形的工程措施，封底深度存在臨界深度，超過(guò)該深度