上海地區(qū)軟土深基坑開挖數值模擬與分析.pdf

1、隨著我國城市化的快速發(fā)展，隨之興起的是大量基礎設施，各類地下空間及高密度建筑的開發(fā)建設。而深基坑工程問題是這些項目常需面對的問題之一。隨著城市建筑密度的增加，這些基坑工程常處于密集的既有基礎設施或建筑物附近，基坑施工受到嚴格的環(huán)境制約。由于軟土地區(qū)土體的工程性質如高孔隙比、高壓縮性、低強度等特性，使得軟土地區(qū)深基坑變形問題尤為關注。預測基坑施工引起的變形及對周邊環(huán)境的影響，總結基坑的變形特征及研究相關參數對基坑變形的影響，對于軟土地區(qū)深

2、基坑的設計與施工無疑有著重要的指導意義。而由于基坑工程的復雜性，采用傳統(tǒng)的彈性地基梁法或是平面有限元法難以分析深基坑復雜的變形性狀，因此本文通過建立三維有限元模型并結合上海軟土地區(qū)的深基坑工程實例，對軟土地區(qū)深基坑的變形性狀及相關參數（土層參數與施工參數）對基坑變形的影響進行了研究。主要內容如下：
　　1.針對現有的幾種常見的土體本構模型，探討并總結了其在基坑開挖數值模擬過程中的適用性。分別從線彈性模型、摩爾-庫侖模型、修正劍橋模

3、型特點的基礎上，探討了三個模型的適用性。結合前人的成果提出采用能反映土體加荷與卸荷過程且剛度依賴于應力路徑的修正劍橋模型對于模擬基坑開挖更具優(yōu)越性。
　　2.建立了基于土、連續(xù)墻、支撐體系（水平支撐、角撐、圍檁）共同作用的深基坑三維有限元模型；對模型中涉及到的土體、連續(xù)墻、支撐等部件的模擬給予了具體的處理方法及建議；對墻體與土體接觸設置進行了具體的說明；對基坑開挖在ABAQUS中的實現步驟提出了具體的方法，為分析預測深基坑開挖引起

4、的基坑變形提供了技術途徑。
　　3.從圍護結構的變形、墻后土體變形、坑底隆起及土壓力幾個方面系統(tǒng)分析了在軟土地區(qū)均質土層中深基坑開挖的變形特征。研究了修正劍橋模型各土層參數、墻體與土體接觸參數、側向應力系數對基坑變形的影響，在前述基礎上匯總了上述因素對基坑變形各變量的敏感性。
　　4.依托上海軟土地區(qū)某深基坑工程實例，對其進行有限元三維數值模擬。分析了各工況下的墻體變形、墻后土體變形（墻后土體沉降、墻后土體側移、墻后深層土體