【摘 要】
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软土深基坑被动区裙边加固能显著增加被动区土体侧向抗力,控制基坑变形及基坑开挖引起周边环境的影响,已经在珠海软土深基坑工程中得到广泛应用。如何较为合理地确定裙边加固
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软土深基坑被动区裙边加固能显著增加被动区土体侧向抗力,控制基坑变形及基坑开挖引起周边环境的影响,已经在珠海软土深基坑工程中得到广泛应用。如何较为合理地确定裙边加固方案,既可以有效控制基坑及周边环境产生较大变形,又能保证工程的经济性,成为工程设计中亟待解决的问题。本文采用有限元数值模拟方法,基于Midas-GTS有限元仿真平台,通过建立三维基坑开挖模型对软土深基坑裙边加固工程效应进行数值分析,并探讨裙边加固优化方案。为了保证数值分析结果的精确性和有效性,本文首先通过理论分析、文献调研、数值模型计算进行了土体本构模型比选,并基于工程实测数据,采用数值反分析方法确定了土体刚度参数。具体研究工作如下:(1)通过分析基坑开挖过程的典型应力路径,并结合文献调研明确基坑开挖应力路径下土体的变形特性,进而在定性分析Midas-GTS中三种常用本构模型在基坑开挖问题中适用性的基础上,通过二维基坑算例计算结果对比分析得出,修正摩尔库伦本构模型(MMC模型)更适用于模拟软土基坑开挖问题中。(2)基于基坑工程案例,建立三维基坑计算模型28个,通过采用极差分析和方差分析模型计算结果得出,MMC模型中土体参考割线刚度模量E50ref对基坑围护桩侧向变形及坑底隆起变形有显著影响,土体参考卸载模量Eurref对基坑坑外地表变形影响显著。在此基础上,结合工程实测变形数据反分析得到珠海横琴软土刚度参数之间的比例关系采用Eoedref =1.0Es1-2 、E50ref =1.2Eoedref、 Eurref=7.0E50ref可以获得较好的模拟效果。(3)详细介绍三维基坑计算模型建立过程,建立设有不同裙边加固工况基坑开挖计算模型25个,通过分析围护桩侧向变形、坑外地表变形及坑外深层土体变形计算结果得出,裙边加固深度参数对基坑变形影响最为显著,且受加固控制作用最大的基坑围护桩最大侧向变形;基坑的最优加固深度可取5H/12,最优加固宽度为H/2(H为基坑开挖深度),该加固方案可为珠海横琴软土地区类似软土基坑工程提供一定参考。
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