PLAXIS在深基坑支护数值模拟中的应用__墨水学术,论文发表,发表论(2)

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条件；模型左右两侧边界的侧向位移限制为零，竖向自由；模型底部边界的竖向位移和水平位移均限制为零。
（2）排水边界条件
数值计算中地表、左侧边界及底部边界保持为静水压力，由于采用了轴对称计算模型，因此其右侧边界认为是不透水边界。
2.3 数值模拟工况
数值模拟中的计算工况根据基坑的实际开挖顺序确定，具体计算工况如下：工况1：初始工况，计算土体的自重应力场，但不考虑土体在自重应力场作用下产生的位移场；工况2：第一次土体开挖，开挖深度范围为：－1.2m~－4.35m；工况3：浇注混凝土圈梁；工况4：第二次土体开挖，开挖深度范围为：－4.35m~－10.35m；工况5：浇注内衬；工况6：第三次土体开挖，开挖深度范围为：－10.35m~－16.35m；工况7：浇注内衬；工况8：第四次土体开挖，开挖深度范围为：－16.35m~－22.35m；工况9：浇注内衬；工况10：第五次土体开挖，开挖深度范围为：－22.35m~－28.35m；工况11：浇注内衬；工况12：第六次土体开挖，开挖深度范围为：－28.35m~－32.35m；工况13：建筑垫层、底板并完成所有的基坑施工。
以上各工况在数值计算中是连续的，也就是说，基坑开挖过程中，各工况中基坑的位移和受力是逐次累加的，也就是说，前一工况计算得到的位移和应力作为下一工况的位移和应力初始值。
2.3 计算参数
数值模拟中的计算参数主要包括土体、地下连续墙、内衬、垫层、底板以及圈梁的物理力学参数。
在土体的模拟中按照实际的土体分层情况来模拟，土体在基坑开挖过程中采用莫尔－库仑弹塑性模型来模拟，选用莫尔－库仑弹塑性准则主要从以下两点考虑出发：一是土体由于受到基坑开挖的扰动而实际上已经表现出塑性状态，二是地质勘查报告提供的物理力学参数比较适合采用莫尔－库仑弹塑性模型，而且莫尔－库仑弹塑性在土体中的应用相对比较广泛和适用。基坑首次开挖时采用的土体的物理力学参数参照《地下连续墙设计总说明》，如表1所示，其中、值采用固结不排水剪强度。
而其他结构包括地下连续墙、内衬、垫层、底板以及圈梁等，由于其刚度较大，而本次基坑开挖中的位移、变形相对较小，因此，认为上述这些构件在基坑开挖过程

中仍处于弹性状态，因此，数值模拟中采用弹性模型来模拟他们的变形和受力特征，其物理力学参数包括弹性模量和泊松比，具体如表2所示。

3 数值模拟结果分析
在该深基坑监测过程中，围护墙体侧向位移的监测结果相对比较完整，因此，在数值分析方面，也从连续墙体位移随基坑开挖的变化对基坑在不同开挖深度和工况条件下的稳定状态进行分析。
3.1基坑连续墙体位移随基坑开挖的变化
考虑到基坑开挖采用了地下连续墙的围护方式，在工况1中基坑开挖引起的墙体位移比较小，因此，在位移计算分析中从工况2开始。以1号测孔为例，数值计算结果和实测结果的比较如图2～图5所示。
但是当基坑开挖至-16.35m时，仅9月16日至9月17日一天内，围护墙体位移向相反方向变化了近60mm，由于实测数据的巨大变化，致使计算值和实测值之间必然产生较大的误差，因此，对于工况5中基坑开挖至－16.35m时，将不对计算结果和现场实测数据进行比较。
从图2可以看出，当基坑开挖至－10.35m时，除墙顶位移出现一定的偏差外，计算结果和实测结果还是相当吻合的。
对比图3中现场实测值和数值模拟结果可以发现，但基坑开挖至-22.35m时，由于实测值之间的波动，使得数值模拟结果和实测值之间出现一定的误差，数值模拟结果在开挖面以下位移偏大，而开挖面以上部位，计算得到的墙体位移又偏小，但总的来说，计算值反应了墙体位移在发展规律和发展程度上的平均水平。

从图4可以看出，随着基坑开挖深度的增加，计算值和实测值之间的误差也有所增大，尤其在