基于abaqus的基坑開挖對(duì)杭州中大圣馬廣場周邊地下管線影響的數(shù)值分析研究論文-在線瀏覽
2025-08-09 13:10本頁面
【正文】 東面緊臨基坑邊新修1條110KV高壓線電纜溝，對(duì)基坑安全影響較小，但需加強(qiáng)監(jiān)測，以免基坑超常位移對(duì)其造成破壞。在基坑開挖過程中需對(duì)該部位加強(qiáng)監(jiān)測，做好提前預(yù)防工作。考慮的計(jì)算機(jī)計(jì)算能力，計(jì)算時(shí)間等各方面因素，需要在數(shù)值模擬之前對(duì)整個(gè)基坑開挖模型進(jìn)行簡化分析，同時(shí)確保數(shù)值模擬結(jié)果的合理可靠。從整個(gè)工程的施工過程分析，對(duì)基坑的施工過程進(jìn)行簡化。在施工進(jìn)場后，首先需要對(duì)整個(gè)場地進(jìn)行現(xiàn)場勘查，測量場地的高程，并依據(jù)基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)對(duì)整個(gè)場地進(jìn)行整平。待圍護(hù)樁養(yǎng)護(hù)至設(shè)計(jì)強(qiáng)度后進(jìn)行下一道工序的施工，同時(shí)需依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行檢測孔的布置。采用1:1放坡支護(hù)的圍護(hù)形式。第三步是進(jìn)行第二層土方開挖，按照分層分段的開挖原則施工至設(shè)計(jì)標(biāo)高，然后進(jìn)行第二道鋼筋混凝土支撐和圍檁的施工，帶養(yǎng)護(hù)至設(shè)計(jì)強(qiáng)度后方可進(jìn)行下一道工序。第五步是進(jìn)行第四層土方開挖，按照分層分段的開挖原則施工， 有巖石錨桿處施工錨桿，爆破基巖，開挖至基底。整個(gè)施工工程簡單而又復(fù)雜，因此在模型的模擬計(jì)算過程中需對(duì)分析步進(jìn)行簡化處理。根據(jù)基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)，對(duì)模型結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行簡化處理分析。根據(jù)地質(zhì)報(bào)告和高程位置關(guān)系，為便于模型的建立，將深度取整為20m?；娱_挖模型尺寸為長80m寬60m，深20m。根據(jù)基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)，模型圍護(hù)結(jié)構(gòu)的尺寸按照設(shè)計(jì)圖紙中的尺寸選用，并進(jìn)行一定程度的簡化。為減少模型計(jì)算單元數(shù)，對(duì)各鋼筋混凝土構(gòu)件中的鋼筋進(jìn)行了簡化處理，采用了截面形式加材料屬性的方式進(jìn)行簡化。根據(jù)工程地質(zhì)報(bào)告，土方開挖所涉及的土層從雜填土、粉質(zhì)粘土夾粉土層、淤泥質(zhì)粘土層、粉質(zhì)黏土層到全風(fēng)化基巖層等穿過了7個(gè)土層。第二層淤泥質(zhì)粘土，土層厚度10m，參數(shù)詳見下一節(jié)圖表所示。第四層全風(fēng)化基巖，土層厚度為模型第三層土以下部分，參數(shù)詳見下一節(jié)圖表所示。參數(shù)的正確與否是決定整個(gè)數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果正確與否的關(guān)鍵，因而在參數(shù)選取的過程中必須充分對(duì)各個(gè)參數(shù)進(jìn)行研究，了解參數(shù)的物理意義和影響。摩爾庫倫模型主要有四個(gè)參數(shù)，c、ρ、E、ν、υ。楊氏模量E為反映土體剛度的參數(shù)，土體的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系是非線性的，因此E可以分為初始切線模量，切線模量，割線模量和回彈模量。在摩爾庫倫模型中通常用割線模量來作為土體的楊氏模量即彈性模量。本文參考其中的一種試驗(yàn)結(jié)果對(duì)各層土體的彈性模量進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算得到。在摩爾庫倫模型下可以采用側(cè)壓力系數(shù)來定義下表31為泊松比取值建議值表41 泊松比取值參考表參考出處土的類別Das（1997）Cernica（1995）Budhu（2000）Bowles（1992）黏土 硬 砂質(zhì) ~ ~ ~ ~~砂土 粉質(zhì) 松 密~ ~ ~ ... … ~ ~~ ... 砂和砂石~~~剪脹角對(duì)于軟土取，在FLAC和Plaxis中建議的砂土剪脹角取值為。顆粒狀和完整的大理巖12176。松砂＜10176。正常固結(jié)黏土0176。并充分結(jié)合工程地質(zhì)報(bào)告，對(duì)土體的重度、粘聚力、內(nèi)摩擦角進(jìn)行參數(shù)確定，并歸納到表31模型參數(shù)信息表。表31 模型參數(shù)信息表模型尺寸130x160x50m3 開挖深度20m 部件尺寸材料類型粘聚力內(nèi)摩擦角（度）重度（KN/m3）彈性模量泊松比單元類型支撐截面1000x1000混凝土//2520GpaC3D20R立方體八節(jié)點(diǎn)縮減積分實(shí)體單元圍檁截面1000x1400混凝土//2520Gpa圍護(hù)樁27m，混凝土//2520Gpa攪拌樁18m深，水泥土//21300MpaS4R殼單元底板混凝土//2520Gpa土層10~3m粉質(zhì)粘土1930MPaC3D20R立方體八節(jié)點(diǎn)縮減積分實(shí)體單元土層23~13m淤泥質(zhì)粘土12MPa土層313~18m粉質(zhì)粘土層32MPa土層418~50m全風(fēng)化基巖層100MPa24
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