地下建筑結(jié)構(gòu)工程實例(ppt34頁)-文庫吧資料
2025-03-02 09:59本頁面
【正文】 對基坑穩(wěn)定的相互影響 ,模擬過程中忽略了基坑頂面的施工荷載以及雨水等不確定因素的影響 ,可知在基坑BC段不平衡力很小 ,直接開挖產(chǎn)生的位移也可忽略不計。在實際工程開挖中 ,因受各種不確定因素的影響 ,基坑很可能己經(jīng)發(fā)生坍塌 ,必須予以支護加固 ,確保安全 。周邊建筑物底面將產(chǎn)生較大的沉降差 ,將影響該建筑的正常使用甚至破壞。 基坑最大垂直位移 (沉降 )也發(fā)生在 CD段基坑側(cè)壁臨空面 ,最大沉降量為 。 地下建筑結(jié)構(gòu) 圖 12無支護開挖模擬水平位移計算 圖 13無支護開挖模擬水平位移速率計算 圖 14無支護開挖模擬沉降計算 圖 15無支護開挖模擬沉降速率計算 地下建筑結(jié)構(gòu) 從基坑無支護開挖模擬位移等值線圖可以獲得如下信息 : 若該基坑不進行支護 ,直接放坡開挖 ,則基坑最大水平位移為 ,發(fā)生在 CD段基坑側(cè)壁臨空面 ,位移方向指向基坑 。但是在無支護開挖時 ,分不開挖模擬和一次性開挖模擬結(jié)果差別不大 ,故在對無支護開挖的基坑模擬計算直接通過一次性開挖到位后進行運算 (solve)。 因受土體自重作用 ,同一垂直 平 面內(nèi) ,土體固結(jié)沉降位移最大值出現(xiàn)在土 體頂面 ,因 存在沉降位移的累積 ,隨著深度增大位 移 值逐漸變小 ,在模型底面邊界 ,因定義邊 界約 束條件 ,沉降值為零。模型前后兩個邊界因定義位移邊界條件 ,故位 移 值為零。 故在基坑設計計算以及數(shù)值模擬分析中均不 能 忽略周邊建筑物的荷載作用。 x方向位移圖表明 :土體因承受局部建筑荷載而產(chǎn)生水平位移 ,最大水平位移出現(xiàn)在荷載下方的土體表面 ,最大值僅為 。 初始地應力場生成的水平位移 (x方向 )和垂直位移 (z方向 )結(jié)果如圖 圖 11。初始地應力場的生成選用分階段彈塑性求解法進行生成。數(shù)值模擬計算的不平衡率設為 。 CD段單獨完成第五步開挖 ,該步開挖后無預應力錨桿支護 ,但因開挖深度不大 ,且開挖完成后及時進行面層噴錨加固 ,故能夠滿足穩(wěn)定和變形要求。然后依次進行 CD段和 BC第二步開挖支護 ,再次計算 。 圖 4 坡面開挖建模示意圖 地下建筑結(jié)構(gòu) 整個基坑開挖支護模擬嚴格按照工程施工順序 ,分層分段開挖與支護。 本工程實例中基坑坡率較大 ,近乎直立開挖 ,也可直接采取每步開挖支護中 ,再多次分步開挖得到階梯狀開挖面的方式近似模擬坡面開挖。 地下建筑結(jié)構(gòu) 對基坑放坡開挖 BC段 ,可以采取對開挖土體和基坑圍巖土體分別建模 ,建模中用到基本單元的八節(jié)點定義方式。 利用 FLAC3D中 fish語言程序命令 :apply szz(荷載大小 )range(荷載范圍 ),可在網(wǎng)格模型中定義受力邊界條件?；禹斆鏋樵O為自由面 ,不加約束?？拥走吔珈o止不動 ,假設為固定鉸支 ,限制三個方向的位移 。 邊界條件 邊界條件分為位移邊界條件和受力邊界條件利用 FLAC3D中 fish語言程序命令 :fix(位移方向 )range(位移約束面 ),可在網(wǎng)格模型中設定位移邊界條件。模型的無支護開挖采取按不同深度基坑類型一步開挖到基底的模式 ,這樣雖然與實際的分步開挖有一定不同 ,但對邊坡破壞總體趨勢研究是可行的。生成的網(wǎng)格圖見圖 2。 本計算模型在基坑寬度方向 (x方向 )取 25m(開挖面后影響區(qū)取15m,開挖基坑內(nèi)影響區(qū)取 10m),長度方向 (y方向 )取 65m(兩側(cè)各加寬10m影響區(qū) ),深度方向 (z方向 )取 20m。 基坑東面分 BC段和 CD段兩段 :BC段長 20m,基坑頂面標高 ,基坑底面標高 ,開挖深度 ,采用預應力錨桿支護結(jié)構(gòu) ,放坡坡率 1:。 滿足基坑穩(wěn)定和周邊建筑物安全要求 。 從上圖表可以看出 : 東側(cè)已有建筑物位移隨基坑開挖處于不斷增大的趨勢 ,但隨著基坑開挖支護完成后一段時間 ,位移趨于穩(wěn)定 。
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