【正文】 方案二基坑坡面變形曲線 水平位移（mm）深度（m） 圖 方案二坡面水平變形曲線 41 方案二坑底向上反彈曲線60708090100110120 到坑腳水平距離（m ）坑底隆起（mm） 圖 方案二坑底向上降起曲線 土釘軸力結果及分析 基坑開挖完成后，土釘 、錨索 軸力如圖 。最大變形出在基坑深度 12 m 處，接近坑腳的位置，最大水平水移值 mm。 方案二 坡面水平變形曲線，如圖 。 39 圖 方案二開挖完成后基坑合位移云圖及矢量圖 方案二 地面沉降曲線如圖 。 計算網格如圖 、圖 。 圖 方案一土釘軸力圖 方案二 建模 11 支護 單元 加強段剖面圖，如圖 。 最大值出現(xiàn)在距坡腳約 12 m 處，最大值為 mm。最大變形出在基坑深度 12 m 處，接近坑腳 位置，最大水平水移值 mm。 方案一坡面水平變形曲線 ，如圖 。 地表沉降曲線 形如降水漏斗形。由圖可見，隨基坑開挖基坑坑底和邊坡有向上、向內反彈變形的趨勢。土釘間排距不變，按梅花形布置、或矩形布置，對基坑邊坡整體變形影響不大。 圖 模型邊界約束條件 方案一 建模 11 支護單元剖面圖，如圖 。 200布置，噴砼 C20，厚度 100mm。 105 30 179。計算用的錨桿 力學參數(shù)如表 。105 30 179。 HRB335：屈服強度：335Mpa、抗拉強度： 445Mpa、斷后伸長率： ≥17%。 表 土體物理力學參數(shù)表 序號 土類型 土層厚(m) 壓縮模量 Es12 (MPa) 變形模量 (MPa) 泊松比 飽和容重 (kN/m3) 粘聚力 (KPa) 內摩擦角 (186。究 其原因，除了由于地基土并不是理想彈性體，其成層性、孔隙率和含水 等因素對彈性性質有顯著影響外，在室內試驗中不可避免地存在土樣 擾動的問題，破壞了土的天然結構，使得測得的壓縮模量偏小 （ 梁發(fā)云， 20xx） 。 （ 4） 物理力學參數(shù) 根據(jù) 20xx 年 5 月《 濟南西客站站前廣場巖土工程勘察報告 》、 20xx 年 7《 西客站片區(qū)場站一體化 (站區(qū)配套設施 )工程東廣場基坑邊坡支護設計 》 選取計算用土體物理力學參數(shù)，如表 。 圖 開挖與支護順序示意圖 （ 3） 初始地應力 基坑工程埋深較淺，一般不考慮構造地應力的影響。土釘和錨桿采用 cable 桿單元模擬，線彈性本構模型。為方便建模工作，做適當?shù)暮喕幚硎窃试S的。 方案四 22支護單元加強段 加強段采用預應力錨桿和土釘墻結合的復合土釘墻支護，設置二道土釘、四道預應力錨索，掛網噴砼。采用分階放坡的土釘墻支護型式，設置五道土釘，掛網噴砼。我們采用 Flac3D對放坡土釘墻、復合土釘墻設計方案變形規(guī)律進行研究 。 圖 錨 桿 單元中的界面力學模型 24 第三 章 支護方案 變形規(guī)律研究 計 算目的 綜合考慮場地工程地質、水文地質條件，基坑周邊環(huán)境及基坑深度，依據(jù)基坑工程有關技術規(guī)范、規(guī)程，結合周邊類似工程經驗，擬選 擇放坡和復合土釘墻支護相結合的形式，既充分利用現(xiàn)有場地盡量放坡，加快先期施工進度，又通過土釘墻、復合土釘墻支護增加邊坡剛度。 界面材料特性假定為理想彈塑性，采用摩爾 庫侖準則作為屈服準則。界面直接可能產生的最大剪切力取決于 漿體的剪切剛度，單位厚度漿體的剪切剛度kg為 )/21ln( 2 DtGk g ?? π () 式中： G為漿體的剪切模量； t為漿體環(huán)的厚度； D 為鋼筋索的直徑。 式中： ui[b]， ui[a]為節(jié)點位移， i=1， 2， 3； [a],[b]分別為節(jié)點 a， b； t1，t2， t3 分別為錨單元軸線方向的方向余弦。 由軸向位移增量△ ut，計算軸向力增量△ Ft： 22 △ Ft=K△ ut () 其中， △ ut=（ u1[b]u1[a]）178。擴撒率定義為滲透系數(shù)與儲水系數(shù)的比值，見下式 ? ?? ?2 / 1 / / / 1 / / ( 4 / 3 ) wpkMc k M n gLk M K G????????? ????飽 和 滲 流 模 式非 飽 和 滲 流 模 式流 固 耦 合 模 式 () 擾動是指流固耦合問題中 引起系統(tǒng)平衡狀態(tài)改變的外界條件，包括流體邊界條件 (如孔隙水壓力的改變 )和力學邊界條件 (如荷載的變化 )。下面分別進行介紹。 109Pa。在完全流固耦合情況下，孔隙水壓力的改變會產生力學變形，同時體積應變又會導致孔隙水壓力的改變。 流體 含量的變化與 孔隙壓力 p、 飽和度 s、 體積應變 e 和 溫度 T 的改變 有關，孔隙流體 的本構方程 為 tTtetstssntpM ?????????????? ???11 () 式中 M 是 Biot 模量 (N/m2)， n 是孔隙率， α 是 Biot 系數(shù)， β 是 不排水 導 熱 系數(shù) (1/℃ )， 用此來考慮流體和顆粒的熱膨脹。 (4) 計算完全飽和巖土體中的滲流問題，可以采用顯式差分法或者隱式差分法； (5) 滲流問題可以和固體 (力學 )問題、熱問題進行耦合； (6) 流體和固體的耦合程度依賴于固體顆粒骨架的壓縮程度，用 Biot 系數(shù)表示顆粒的可壓縮程度。 FLAC3D模擬 多孔介質 (如土體 )中 的流體流動時，既可以單獨進行流體計算，只考慮滲流的作用，也可以將流體計算與力學計算進行耦合，即常說的流固耦合計算。比如土體的固結，就是一種典型的流固耦合現(xiàn)象，在土體固結過程中超孔隙水壓力的逐漸消散導致了土體發(fā)生沉降，在這個過程包含兩種力學效應：（ 1）孔隙水壓力的改變導致了有效應力的改變，從而影響土體的力學性能，如有效應力的減小可能使土體達到塑性屈服。這時在單元中就已經加了初始的自重應力場。初始應力場問題很復雜，因為構造應力常常分布極不均勻，而費用昂貴的現(xiàn)場地應力測量只能給出計算范圍中少數(shù)幾個點的地應力 值，很難給出準確的應力場。在 FLAC3D中，可以使用內部命令設定邊界的位移條件。這里所說 的速度與物理中的速度概念有一些差別。在地球坐標系（ X、 Y、 Z）中，應力為 Sxx、 Syy、 Szz、 Sxy、 Sxz、 Syz，向量坐標中（ D、 S、 N）中通過法向力、切向力給出應力。由于地下工程往往體形比較復雜，并且形狀大小不一，使得網格的劃分成為整個分析過程中的瓶頸。 (4) FLAC3D 可以有多種邊界條件。 ?對于通常的巖體、土體或其他材料實體，用八節(jié)點 六面體單元模擬。 ?溫度模式。滲流服從各向同性達西定律，流體和孔隙介質均被看作可變 17 形體。 ?蠕變模式。這是 FLAC3D的默認模式，通過動態(tài)松弛方法得到靜態(tài)解。 ?六種塑性模型： DruckerPrager 準則、摩爾 庫侖準則、應變硬化 /軟化模型 、多節(jié)理模型、雙線性應變硬化 /軟化多節(jié)理模型、修正的劍橋模型。而且在求解大變形過程中，因每一時步變形很小，可采用小變形本構關系，只需將各時步的變形疊加，即得到了大變形。這使得 FLAC3D很容易模擬動態(tài)問題，如振動、失穩(wěn)、大變形等。 圖 四面體 (3) 阻尼力 對于靜態(tài)問題 ， FLAC3D在式 (3)的不平衡力中加入了非粘性阻尼，阻尼力表示為： )()()( lilili vs ig ntFtf ??? () 其中： ?為阻尼系數(shù)，其默認值為 。 如圖 所示四面體，節(jié)點編號為 1 到 4，第 n面表示與節(jié)點 n相對的面，設其內任一點的速率分量為 iv ，則可由高斯公式可得： ?? ?S jiV ji dSnvdVv , () 其中 V 為四面體的體積， S 為四面體的外表面， n 為外表面的單位法向向量分量。三維 連續(xù)體快速拉格朗日分析（ FLAC3D）是由美國 Itasca Consulting Group Inc 開發(fā)的三維顯式有限差分法程序，它可以模擬巖土或其他材料的三維力學行為。預測各設計剖面基坑開挖施工基坑隆起最大值及出現(xiàn)的位置?；娱_挖引起的地表沉降影響范圍。 研究 內容 （ 1） 基坑復合土釘墻支護變形規(guī)律研究 設計單位依據(jù)《建筑基坑支護技術規(guī)程》（ JGJ 12099） ，已對基坑支護設計內部穩(wěn)定、外部穩(wěn)定、局部抗拉和混凝土噴 射面層進行了強度驗算。 500mm，排水溝集水井均距坡腳≥ 300mm。 （ 2）基坑坑底、坑頂設置排水溝、集水盲溝、集水井，配合管井降水，控制地下水位。南區(qū)高層辦公樓區(qū)域（ 2 2 3 32疏干井）井深 23m，其他均20m。 12 北廣場：周邊布置降水井，共 21眼，設計井深為 20m。 ②高壓水：壓力 36～ 40Mpa、流量 75L/min； ③壓縮空氣：壓力 ～ 、流量 ～ ； ④三管提升速度： 8～ 12cm/min； ⑤擺角： 300； ⑥擺動速度 :8～ 10r/min； ⑦鉆孔施工時鉆孔偏斜率應控制在 1%以內； ⑧為保證止水帷幕施工效果，建議進行試噴試驗，以有效驗證、明確帷幕設計施工參數(shù)。樁頂位于自然地坪下 ，帷幕有效長度 25m，自自然地平起算帷幕深度不小于 25m，以封閉砂卵層，控制管涌、流砂； ②其他區(qū)域采用高壓擺噴，擺角 30度，間距 1000mm，噴射帷幕墻厚度和搭接長度均不小于 200mm。 （ 5）基坑開挖邊緣 2m范圍內無堆載， 2m以外至一倍基坑開挖深度范圍內按15kPa設計；若需超過以上荷載請通知設計修正。 基坑設計分區(qū)及有關參數(shù) （ 1）本基坑分四個區(qū)域，（一）北廣場基坑；（二）南廣場基坑；（三）預埋地鐵 6號線與站前廣場內的基坑；（四）站前廣場內預埋地鐵 1號線基坑。 250布置，噴砼 C20，厚度 80mm。 2）預應力錨桿（索） 錨桿長度 ～ ，鉆孔直徑 150mm，桿體材料φ （鋼絞線）。 HRB400 強度標準值 fyk=400N/mm178。采用預應力錨桿及土釘墻結合的復合土釘墻支護，設置七道土釘、三道預應力錨索，掛網噴砼； （ 4） 預埋地鐵 1號線站前廣場內的基坑，在站前廣場開挖深度 上，再下挖 ～ ，采用 1:～ 1:1坡率，掛網噴砼，見剖面設計 45 66； （ 5） 預埋地鐵 6號線站前廣場內的結構，與站前廣場同步建設，地鐵 6號線地下工程施工形成的一階基坑東側邊坡將挖除，南、北側將與站前南、北廣場基坑邊坡連接?？碧狡陂g屬平水期，在鉆孔中測得地下水靜止水位埋深 ～ ，相應標高 ～ 米，水位隨季節(jié)性變化較大，變化幅度 ～ 。整個場地地形開闊，地勢較平坦，勘探期間測得場地自然地面標高為～ 。中粒結構。 層厚： ～ ，層底深度： ～ ，層底標高： ～。 ⑧卵石土：中密，其母巖成分為石灰?guī)r，亞圓形，粒徑 2～ 6厘米，含量 60～80％，混棕黃色粘性土，局部膠結為礫巖。主要呈透鏡體狀零星分布。 層厚： ～ ，層底深度： ～ ，層底標高： ～ 7 。 層厚： ～ 米，層底深度： ～ ，層底標高： ～。 ⑤ 2砂層：主要為中砂，淺 棕黃色，中密，礦物成分為石英、長石，局部為中密粗砂、卵石土。 ④粉質粘土：褐黃色、灰黃色，可塑，濕，含鐵錳氧化物，無搖振反應，刀切面較光滑，干強度和韌性中等。 ②粉質粘土：褐黃色，局部黃褐色，可塑，濕，含鐵錳氧化物，無搖振反應，刀切面較光滑，干強度和韌性中等。 ①素填土：黃褐色，可塑，濕，含少量磚屑、灰渣。 標高，意味濟南軌道交通 6號線預埋工程與站前廣場同時建設。 場地工程環(huán)境 站前廣場西側緊鄰京滬高鐵主站房，主站房西側為高鐵路基。 站前廣場基坑工程挖深大部分 13m，北區(qū)酒店綜合樓雙塔和南區(qū)高層辦公樓區(qū)域挖深 ，預埋地鐵 1號線挖深 ～ ，基坑支護范圍約 470m179。 （ 7）《西客站片區(qū)場站一體化（站區(qū)配套設施）工程東廣場基坑邊坡支護》 ，濟南市勘察測繪研究院 ， 20xx 年 7 月 。 （ 3）《 濟南市西客站站前廣場深基坑降水方案設計優(yōu)化研究 》合作意向書，濟南， 20xx 年 4 月。 （ 2）濟南市西客站站前廣場深基坑工程初步設計文件，濟南市勘察測繪研究院， 20xx 年 8 月。 （ 6）《 濟南西客站站前廣場 抽水試驗報告》，濟南市勘察測繪研究院， 20xx年 9 月。該項目包括東廣場地下工程、過街地道工程、北綜合體、南綜合體、人防工程、軌道交通 6號線 土建預留工程等單體工程，共同形成站前廣場，南北長約 470 m，東西長約 346 m，位于站西路以東，濟西東路以南，站東路以西，站前路以北的圍合