有关大型基坑开挖施工数值模拟分析

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1、大型基坑开挖施工数值模拟分析乔景顺1杨德磊1郑瑞杰2（1.黄淮学院建筑工程学院，河南驻马店463000；2.中交二航局有限公司,武汉430040）摘要：大型基坑工程区域一般地质情况复杂，基坑施工安全面临诸多不确定因素，有一定的施工风险。利用有限元对基坑开挖过程进行模拟分析，依据预测结果确定施工预案，及时采取相应措施，确保基坑开挖和基坑结构的安全。本文以南京市长江第四大桥南锚碇基础工程为例，采用通用有限元软件Midas-GTS对工程进行了三维建模分析了施工中地连墙和中隔墙的变形和应力。分析表明：支护体系的内力也在可承受的范围内；支护

2、体系在施工阶段的最大变形约4.1mm，属于很低的水平；锚碇南北两侧土层的差异对体系的变形、内力影响不大。文中提供的设计实例分析为大型基坑开挖施工的研究与应用提供了技术手段和参考资料。关键词：大型基坑；有限元；施工数值模拟；变形；应力中图分类号:TU476+.3文献标识码:ALargeFoundationConstructionAnalysisonNumericalSimulationQIAOJingshun1YANGDelei1ZHENGRuijie2（1.ArchitecturalEngineeringDepartmentofH

3、uanghuaiCollege，HenanZhumadian,463000；2.thesecondShippingEngineeringBureauLtd,Wuhan,430040）Abstract:Largefoundationengineeringshavecomplexgeologicalsituationgenerally,foundationconstructionfacesmanyuncertainsafetyfactors,sothereiscertainconstructionrisk.excavationproc

4、essissimulatedandanalyzeddependingonfiniteelement,theconstructionplanandsafetymeasurescanbedeterminedonthebasisofthepredictionresults.TakingthesouthanchoragefoundationengineeringofnanjingYangtzeriverbridgeasanexample,Thepaperanalyzesdeformationandstressusinggeneralfin

5、iteelementsoftwareMidas-GTStosetupthethree-dimensionalconstructionmodeling.Analysisshowsthatthesupportsystemoftheinternalforcearealsoaffordablerange;Supportsystemintheconstructionphaseofthemaximumdeformationisabout4.1mmwhichaverylowlevel;Anchornorthandsouthonbothsides

6、ofthedifferenceofsoillayertothedeformationofthesystemofinternalforceoftheimpactisnotbig.thepaperprovidestheresearchandapplicationoftechnicalmeansandreferencematerialonlargefoundationengineerings.Keywords:Largefoundation；finiteelement；constructionsimulation；deformation

7、；stress1引言南京长江第四大桥是南京市城市总体规划中“五桥一隧”过江通道之一，位于南京长江二桥下游10公里处。大桥南锚碇基础为支护开挖深埋扩大基础，基坑采用地连墙支护结构体系，平面形状为“∞”形，长82.00m，宽59.00m，由两个外径59m的圆和一道隔墙组成，壁厚为1.50m。圆心距23m，外围地连墙周长227.966m，隔墙地连墙轴线长52.7m。地连墙顶高程为5.00m，底高程为-35.00m~-45.00m，嵌入中风化砂岩约3.00m，总深度40.00m~50.00m。基础施工中，地连墙采用C35水下混凝土，帽梁以

8、及内衬采用C30混凝土，隔墙采用C25混凝土，垫层、底板、填芯均采用C25混凝土。普通钢筋采用HRB335，钢筋连接接头采用机械连接方式。帽梁为地连墙压顶梁，为C30钢筋混凝土弧形结构，顶标高为+5.0m，高3.0m，帽梁总宽度3m。地连墙施工完成