GEO5教您如何对深基坑开挖进行数值模拟

本帖最后由 geo5ruanjian 于 2015-12-3 09:10 编辑

　　今天以某地铁深基坑为工程案例，介绍如何采用GEO5岩土工程有限元分析模块对深基坑降水开挖过程进行数值模拟。

　　本基坑工程开挖深度为15m，基坑宽20m，采用的支护方式为钻孔灌注桩加钢管内支撑，灌注桩混凝土型号为C30，桩身直径为800mm，桩间距为1.5m，嵌固深度为5.0m。内支撑共设有三道，采用的钢管直径为609mm，厚度为16mm，内支撑水平间距为3m。

本案例共分为以下七个工况阶段：

1) 在工况阶段[建模]中进行分析设置、添加岩土材料、建立几何模型、设置接触面类型及生成网格等。

图1 基坑建模

2) 在工况阶段[1]中计算场地初始地应力分布。

图2 初始应力分布云图

3) 在工况阶段[2]中模拟基坑放坡开挖至-2m时，基坑周围土体应力变化及土体变形情况。

图3 基坑放坡开挖后场地竖向变形分布云图

4) 在工况阶段[3]中添加钻孔灌注桩及施工荷载、降低场地地下水位，模拟钻孔灌注桩及场地地下水位降低完成以后，在施工荷载作用下基坑周围土体应力变化及土体变形情况。

图4基坑场地竖向有效应力分布云图

5) 在工况阶段[4]中模拟设置第一道内支撑并将基坑开挖至-7.0m后基坑、排桩及周围土层的变形情况。

图5 开挖至-7m后基坑场地竖向变形分布云图

6) 在工况阶段[5]中模拟设置第二道内支撑并开挖至-11.0m后基坑、排桩及周围土层的变形情况。

图6 开挖至-11m后排桩法向变形分布图

7) 在工况阶段[6]中模拟设置第三道内支撑并开挖至-15.0m后基坑、排桩及周围土层的变形情况。

图7 开挖至-15m后基坑场地竖向变形分布云图

图8 开挖至-15m后排桩弯矩分布图

图9 开挖至-15m后排桩法向变形分布图

因为篇幅有限，小编没有对具体的操作流程进行详细地讲解，有兴趣的朋友可以向我们索要案例的详细计算资料。

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