Stockman商業(yè)中心深基坑變形三維有限元分析.pdf

1、Stockman商業(yè)中心建設(shè)項目位于圣彼得堡市區(qū)的繁華地段，基坑深度15.3m，距離周圍建筑物最近的距離只有40cm，地基土層為極軟的流塑狀粘性土。為了保證基坑開挖和地下結(jié)構(gòu)施工過程中周邊環(huán)境的安全，論證支護和施工方案，本文利用ABAQUS大型軟件對該基坑工程進行了有限元分析。
　　本文對Stockman商業(yè)中心深基坑工程建立了有限元分析模型。首先進行了二維彈性有限元分析，對土體開挖到-0.8m，在-0.3m處施加支撐軸力、土體開

2、挖到-4.74m，在-4m處施加支撐軸力、土體開挖到-7.50m，在-7.2m處施加支撐軸力、土體開挖到-10.62m，和在-10.32m處施加支撐軸力，土體開挖到-15.3m等基坑開挖過程中的五個階段，計算、分析支護結(jié)構(gòu)的水平位移、地表沉降和坑底隆起的變形，結(jié)合以往的工程經(jīng)驗，論證了千斤頂施加支撐軸力方案的安全性?？紤]基坑變形是一個具有長度、寬度和深度的空間問題，尤其是Stockman商業(yè)中心深基坑平面形狀不規(guī)則，進一步進行了三維空間

3、變形分析。結(jié)果表明支護結(jié)構(gòu)的變形均向基坑內(nèi)側(cè)，支護結(jié)構(gòu)的最大水平位移出現(xiàn)在基坑的中部，且隨基坑的開挖逐漸增加、位置逐漸下移。隨著基坑開挖，周圍土體的沉降不斷增大，由于支護結(jié)構(gòu)的約束作用，地表最大沉降處距離坑邊一般在0.5倍開挖深度和1倍支護結(jié)構(gòu)深度之間。周圍建筑物的最大沉降為3.5cm?；涌拥椎穆∑鸪手虚g大、基坑邊角處小。通過比較，說明基坑工程二維平面分析是偏于安全的，為了更為經(jīng)濟的開挖、支護，需要基坑工程變形的三維空間分析。采用D-

4、P模型，進一步完成了基坑的三維彈塑性變形分析。通過結(jié)果的比較，說明支護結(jié)構(gòu)的水平位移、周圍土體沉降和坑底隆起隨工況的變化趨勢與彈性分析得到的趨勢是一致的，數(shù)值相差也不是很大。當(dāng)然，這與土的彈塑性本構(gòu)模型參數(shù)的取值有關(guān)，需要進一步研究。把變形分析用于施工方案的論證，分別分析了封底加固和盆式開挖對基坑變形的抑制作用，分析比較了幾種封底深度和預(yù)留土體寬度的施工方案。結(jié)果表明封底是一種有效控制基坑變形的工程措施，封底深度存在臨界深度，超過該深度