【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ）式中，為豎直均布?jí)毫?，S為圍巖級(jí)別，為圍巖重度，為寬度影響系數(shù)，的取值按照規(guī)范規(guī)定。 淺埋地下工程圍巖壓力計(jì)算[4]1）當(dāng)埋深≤等效荷載高度時(shí)，側(cè)向壓力計(jì)算公式為 （7）式中，為側(cè)向均布?jí)毫?，圍巖重度，為隧道埋深，為隧道高度，為計(jì)算摩擦角。2）當(dāng)埋深等效荷載高度時(shí)，作用在支護(hù)上側(cè)壓力為 （8）因此，作用在支護(hù)上的側(cè)壓力為 （9） （10）側(cè)壓力視為均布應(yīng)力時(shí)為 （11）3 二維襯砌模型模型選取隧道型式為二維襯砌，上覆土體重度為=20KN/m3，內(nèi)摩擦角為30176。，土壓系數(shù)；噴射混凝土重度=25KN/m3，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為=106KN/m3，彈性系數(shù)=107KN/m3，；隧道形狀采用3心圓隧道，=，=，∠A1=∠A2=60176。運(yùn)用MidasGTS幾何建模如圖2所示。圖1 二維隧道襯砌模型圖 圖2 二維隧道襯砌單元坐標(biāo)系模型建立后，分別施加地基彈簧、側(cè)向力梯形分布荷載及豎向荷載，并且對(duì)荷載進(jìn)行組合。地基彈簧設(shè)置、荷載分布及組合如圖5所示。圖3 施加彈簧地基后的隧道襯砌模型圖4 施加載荷后的隧道襯砌模型圖5 荷載組合后隧道襯砌模型4 分析結(jié)果查看分析過(guò)程結(jié)束后，進(jìn)入MidasGTS結(jié)果查詢表單，可查得隧道襯砌在自重荷載、豎直荷載水平荷載及組合荷載下襯砌的位移、內(nèi)力和應(yīng)力分布。該軟件提供的可視化的分析結(jié)果，可以仔細(xì)方便地查看和輸出結(jié)果。 襯砌位移根據(jù)顯示的結(jié)果可知，組合荷載下隧道襯砌在水平方向上的最大位移發(fā)生在隧道側(cè)壁位置，；在豎直方向上的最大位移發(fā)生在隧道拱頂位置，方向向下；隧道底部發(fā)生向上的隆起變形，方向向上。組合荷載下隧道襯砌水平和豎直方向的位移如圖7所示。圖6 組合荷載下隧道襯砌水平方向位移圖7 組合荷載下隧道襯砌豎直方向位移 襯砌內(nèi)力組合荷載下隧道襯砌對(duì)Y方向的彎矩在襯砌側(cè)壁達(dá)到最大，m， KNm。組合荷載下隧道襯砌My分布如圖8所示。組合荷載下隧道襯砌Z方向軸力在襯砌底部左右對(duì)稱分布。X方向軸力在襯砌側(cè)壁底部達(dá)到最大，在尖角部位容易出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象。Z和X方向上的應(yīng)力分布，與軸力分布規(guī)律相似。組合荷載下襯砌軸力分布如圖9～12所示。圖8 組合荷載下隧道襯砌My分布圖9 組合荷載下隧道襯砌Z方向軸力圖10 組合荷載下隧道襯砌X方向軸力圖11 組合荷載下隧道襯砌X方向應(yīng)力分布圖12 組合荷載下隧道襯砌Z方向應(yīng)力分布5 結(jié)論運(yùn)用MidasGTS建立了二維隧道襯砌模型，在探討圍巖與襯砌相互作用的機(jī)理上，分析了隧道襯砌在圍巖壓力作用下的位移、內(nèi)力和應(yīng)力，得到了如下結(jié)論。1）隧道二維襯砌在荷載作用下，最大水平位移發(fā)生在襯砌側(cè)壁部分，最大豎直位移發(fā)生在襯砌拱頂部位。2）隧道二維襯砌在荷載作用下，在隧道截面有尖角或突變的部分容易發(fā)生應(yīng)力集中，因此在隧道截面形狀選區(qū)中，截面平滑的隧道（像圓形、馬蹄形等）受力較為均勻。參考文獻(xiàn)[1] 張永興，[ M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2008，3.[2] and J .W. [ M].北京：冶金工業(yè)出版社，1983.[3] JTG D70—2004，《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》[ S].[4] 徐干成，白洪才，[ M].北京：中國(guó)水利水電出版社，2002.基于MidasGTS的三維基坑施工階段模擬周 森（華南理工大學(xué)土木與交通學(xué)院 09巖土工程）摘 要：運(yùn)用了MidasGTS建立了三維基坑施工階段分析模型，三維基坑模型采用連續(xù)墻+內(nèi)支撐的支護(hù)方案。連續(xù)墻在深基坑開(kāi)挖支護(hù)中是采用較多的支護(hù)形式，有其使用的范圍和特點(diǎn)，安全性和穩(wěn)定性較高。在對(duì)該三維基坑各工況下的應(yīng)力、位移和內(nèi)力分析的基礎(chǔ)上，對(duì)基坑施工階段的整體穩(wěn)定性做了評(píng)估。關(guān)鍵詞：三維基坑；支護(hù)；有限元分析；穩(wěn)定性1 模型介紹 連續(xù)墻特點(diǎn)及適應(yīng)范圍地下連續(xù)墻適用于軟土或沙土等要求高的場(chǎng)地，最大的優(yōu)點(diǎn)是防水效果好，結(jié)構(gòu)安全性高[1]，可與地下室側(cè)墻結(jié)合施工，整體性好，施工技術(shù)難度較難、速度較慢，對(duì)機(jī)械要求程度較高，占用場(chǎng)地較大[2]。 模型建立本三維基坑支護(hù)體系選擇地下連續(xù)墻+內(nèi)支撐方案?；娱_(kāi)挖深度為15m，基坑長(zhǎng)20m，寬10m，為矩形基坑。在基坑四個(gè)角部采用角撐，在橫向采用對(duì)撐，支撐梁截面BH =800600mm；土體分為粘土層和風(fēng)化巖兩種，其中粘土層彈性模量E取5e4 kpa，粘聚強(qiáng)度取40kpa，內(nèi)摩擦角取10176。，土體重度=19KN/m3，飽和重度=20KN/m3，；第二個(gè)界面為風(fēng)化巖，粘聚強(qiáng)度取60kpa，內(nèi)摩擦角取35176。，巖土體重度=21KN/m3，飽和重度=22KN/m3。地下連續(xù)墻采用鋼筋籠混凝土澆注，施工中按照地下連續(xù)墻施工工藝及工序，墻后為600mm。三維基坑模型如圖2所示。圖1 施加地基支承后的三維基坑網(wǎng)格圖2 基坑地下連續(xù)墻+內(nèi)支撐體系2 各施工階段結(jié)果查看基坑開(kāi)挖過(guò)程分為：初始地應(yīng)力→地下連續(xù)墻施工→開(kāi)挖1→施工第一道撐→開(kāi)挖2→施工第二道撐→開(kāi)挖3→地板澆注。在每個(gè)施工階段完成后，其位移、內(nèi)力和應(yīng)力都相應(yīng)地發(fā)生變化。 各工況位移變化基坑施工中的變形監(jiān)測(cè)與控制是信息化施工的重點(diǎn)內(nèi)容。因此，施工中各工況結(jié)束后即使對(duì)位移變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)是必要的。施工階段基坑位移變化如圖3～11所示。 圖3 開(kāi)挖1基坑X(jué)方向位移 圖4 加撐1并開(kāi)挖2基坑X(jué)方向位移 圖5 加撐2并開(kāi)挖3基坑X(jué)方向位移 圖6 開(kāi)挖1基坑Y方向位移 圖7 加撐1開(kāi)挖2基坑Y方向位移 圖8 加撐2開(kāi)挖3基坑Y方向位移 圖9 開(kāi)挖1基坑Z方向位移 圖10 加撐1開(kāi)挖2基坑Z方向位移圖11 加撐2開(kāi)挖3基坑Z方向位移從位移變化可以看出，設(shè)計(jì)過(guò)于保守，基坑在各施工階段X與Y方向位移變化很小，幾乎不到1mm，Z方向?yàn)橐草^小。 支撐內(nèi)力對(duì)比由于各工況內(nèi)力包括軸力、剪力和彎矩，結(jié)果選項(xiàng)較多，故選取代表性的Fy、My變化情況。結(jié)果表明，內(nèi)力Fy在橫向?qū)味瞬孔笥覂啥肆Φ姆较虬l(fā)生變化，且值較大；My較大截面分布在對(duì)撐端部和跨中部位，端部承受較大的壓應(yīng)力，中部有向上的撓曲變形。如圖12～13所示。圖12 加撐1開(kāi)挖2時(shí)Fy分布 圖13 加撐2開(kāi)挖3時(shí)Fy分布圖14 加撐1開(kāi)挖2時(shí)My分布 圖15 加撐2開(kāi)挖3時(shí)My分布 連續(xù)墻內(nèi)力連續(xù)墻在各個(gè)情況下的受力情況也較多，故選取X方向的內(nèi)力做為參考對(duì)象。連續(xù)墻X內(nèi)力如圖117所示。 圖16 加撐1開(kāi)挖2連續(xù)墻X方向內(nèi)力 圖17 加撐2開(kāi)挖3連續(xù)墻X方向內(nèi)力對(duì)比看出，連續(xù)墻X方向最大內(nèi)力區(qū)發(fā)生在與橫向支撐相交的局部區(qū)域，呈現(xiàn)拋物線行分布特征。3 結(jié) 論運(yùn)用MidasGTS建立了三維基坑施工階段計(jì)算分析模型，該基坑采用地下連續(xù)墻+內(nèi)支撐的支護(hù)體系，施工過(guò)程分為開(kāi)挖 加撐1并開(kāi)挖加撐2并開(kāi)挖3共3個(gè)施工階段。運(yùn)行分析后，查看了各個(gè)施工階段基坑在X、Y和Z方向上位移變化，內(nèi)支撐內(nèi)力和應(yīng)力，地下連續(xù)墻內(nèi)力和應(yīng)力變化情況。由于分析工況下數(shù)據(jù)較多，僅選取各工礦下位移變化、內(nèi)支撐Fy、My變化和地下連續(xù)墻X方向內(nèi)力分布情況，得到了如下結(jié)論：1）所建模型過(guò)去保守，基坑在各施工階段X與Y方向位移變化很小，幾乎不到1mm，Z方向?yàn)橐草^小。2）支撐內(nèi)力Fy在橫向?qū)味瞬孔笥覂啥肆Φ姆较虬l(fā)生變化，且值較大；My較大截面分布在對(duì)撐端部和跨中部位，端部承受較大的壓應(yīng)力，中部有向上的撓曲變形。3）連續(xù)墻X方向最大內(nèi)力區(qū)發(fā)生在與橫向支撐相交的局部區(qū)域，呈現(xiàn)拋物線行分布特征。參考文獻(xiàn)[1] [M].北京：地質(zhì)出版社，2004，4.[2] 黃仕香，潘健，[J].2004海峽兩岸地工技術(shù)/巖土工程交流研討會(huì).廣州陳家祠廣場(chǎng)及周邊環(huán)境綜合整治地下空間工程基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)周 森（華南理工大學(xué)土木與交通學(xué)院 09巖土工程）摘 要：作為廣州亞運(yùn)工程之一的陳家祠廣場(chǎng)是陳家祠嶺南文化廣場(chǎng)擴(kuò)建工程的首期工程，依據(jù)地質(zhì)、水文和復(fù)雜的環(huán)境條件，本著安全、經(jīng)濟(jì)、保證工期的施工原則，提出了鉆孔灌注樁加一道內(nèi)支撐外加兩排攪拌樁形成封閉止水帷幕的支護(hù)方案。在綜合考慮工程施工對(duì)周?chē)匾ㄖ铮?gòu)筑物）影響的基礎(chǔ)上，提出了對(duì)基坑、地鐵隧道設(shè)施結(jié)構(gòu)安全進(jìn)行監(jiān)測(cè)的方案，可為類似工程基坑支護(hù)設(shè)計(jì)提供參考。關(guān)鍵詞：基坑支護(hù)；設(shè)計(jì)；影響；監(jiān)測(cè)0 引 言隨著城市中心地帶用地緊張的加劇，城市建設(shè)向地下發(fā)展的力度也逐步加大。北京、上海、深圳、廣州、武漢、重慶、天津等20余個(gè)大中城市相繼開(kāi)始或