大 直 径 环 梁 支 护 下 深 基 坑 开 挖 的 数 值 分 析 苗 笛 ( 天 津 港 南 港 港 务 有 限 公 司, 天 津 300280) 摘 要 : 深 基 坑 开 挖 必 然 会 引 起 支 护 结 构 及 周 围 土 体 的 变 形, 而 大 多 数 深 基 坑 工 程 都 位 于 城 市 繁 华 地 段, 必 须 保 证 基 坑 和 周 边 环 境 的 安 全 本 文 结 合 天 津 地 区 某 深 基 坑 工 程 实 例, 使 用 有 限 元 分 析 软 件 ABAQUS 对 该 深 基 坑 开 挖 进 行 了 数 值 模 拟 分 析 时 选 用 摩 尔 - 库 伦 土 体 本 构 模 型, 并 考 虑 了 深 基 坑 分 步 开 挖, 逐 级 加 撑 和 围 护 桩 与 土 体 的 相 互 作 用, 计 算 出 了 深 基 坑 开 挖 过 程 中 支 护 结 构 的 变 形 基 坑 周 围 土 体 变 形 及 坑 底 变 形 将 数 值 模 拟 结 果 与 现 场 实 测 数 据 进 行 了 对 比 分 析, 讨 论 了 深 基 坑 开 挖 过 程 中 支 护 结 构 及 土 体 的 变 形 规 律 得 出 一 些 对 深 基 坑 工 程 设 计 和 施 工 有 实 际 意 义 的 结 论, 可 为 今 后 类 似 的 工 程 提 供 一 定 的 借 鉴 关 键 字 : 基 坑 开 挖 ; 环 梁 支 护 ;ABAQUS; 数 值 模 拟 中 图 分 类 号 :TV551.4 + 2 文 献 标 识 码 :A 文 章 编 号 :1004-9592(2015)01-0075-05 DOI: 10.16403/j.cnki.ggjs20150120 Numerical Analysis of Deep Excavation With Large Diameter Ring Beam Supporting Miao Di (Tianjin Nangang Port Co., Ltd., Tianjin 300280,China) Abstract: Deep excavation is bound to cause deformation of supporting structure and surrounding soil, most deep excavation projects are located in downtown area, so the safety of the pit and surrounding environment must be guaranteed. In this paper, a deep excavation example in Tianjin is simulated by ABAQUS. Mohr - Coulomb model is selected. Foundation excavation and support adding are conducted step by step. Interaction between the pile and the soil is also considered. The deformation of supporting structure, surrounding soil and Bottom soil are calculated. The results were compared with field data and deformation regulation of supporting structure and soil is analyzed. Some meaningful conclusions the paper obtain can provide a reference for future similar projects. Key words: foundation excavation; ring beam supporting; ABAQUS; numerical simulation 引 言 随 着 人 们 对 基 坑 工 程 问 题 的 认 识 不 断 深 入, 基 坑 工 程 的 三 维 空 间 性 状 日 益 受 到 关 注 基 坑 开 挖 通 收 稿 日 期 :2014-12-29 作 者 简 介 : 苗 笛 (1982-), 男, 工 程 师, 主 要 从 事 港 口 工 程 建 设 及 管 理 工 作 常 都 会 导 致 基 坑 周 围 地 表 的 不 均 匀 沉 降, 当 沉 降 值 较 大 时 会 危 及 周 围 既 有 建 筑 物 或 构 筑 物 的 安 全 这 一 问 题 在 城 市 基 坑 工 程 的 施 工 建 设 中 尤 其 突 出 大 城 市 人 口 密 集 区 往 往 建 筑 物 密 集, 空 间 狭 窄, 基 坑 外 常 常 是 城 市 道 路 各 种 高 耸 建 筑 物 以 及 城 市 运 营 必 不 可 少 的 管 线 隧 道 等 如 果 基 坑 支 护 不 当 导 致 周 围 地 表 出 现 大 面 积 的 沉 降, 极 易 引 起 相 应 建 筑 物
76 破 坏, 危 及 人 身 安 全, 产 生 巨 大 的 经 济 损 失 建 立 基 坑 开 挖 的 数 值 计 算 模 型 模 拟 实 际 施 工 过 程 能 够 更 好 地 指 导 施 工 计 算 机 技 术 的 不 断 发 展, 计 算 机 容 量 和 计 算 速 度 的 不 断 提 高, 使 基 坑 三 维 空 间 有 限 元 分 析 成 为 可 能 基 坑 三 维 空 间 有 限 元 是 将 所 有 支 撑 系 统 和 竖 向 围 护 结 构 视 为 一 个 协 调 工 作 的 整 体 结 构 将 竖 向 围 护 结 构 的 特 征 节 点 构 造 和 支 撑 系 统 特 征 等 全 面 纳 入 计 算 范 围, 并 模 拟 各 种 施 工 情 况, 计 算 每 一 工 况 下 各 构 件 的 内 力 和 变 形 这 种 整 体 的 计 算 方 法 可 以 很 好 的 计 算 基 坑 开 挖 后 土 体 及 维 护 结 构 的 变 形 和 内 力 对 于 基 坑 开 挖 的 数 值 模 拟, 已 有 很 多 学 者 进 行 [1] 过 深 入 研 究 李 四 维 以 北 京 地 区 某 地 铁 深 基 坑 工 程 为 研 究 对 象, 借 助 有 限 元 软 件 对 基 坑 开 挖 进 行 数 值 模 拟, 分 析 该 基 坑 在 开 挖 过 程 中 围 护 桩 体 和 桩 顶 的 位 移 钢 支 撑 轴 力 及 基 坑 周 围 土 体 地 表 沉 降 的 变 化, 并 将 计 算 结 果 与 实 测 结 果 进 行 了 比 较 分 析 ; 徐 [2] 中 华 在 分 析 了 岩 土 数 值 分 析 中 常 用 土 体 本 构 模 型 特 点 的 基 础 上, 通 过 算 例 较 系 统 地 对 比 了 各 类 模 型 在 基 坑 开 挖 数 值 分 析 中 的 适 用 性, 并 通 过 具 体 工 程 实 例 的 分 析, 表 明 了 硬 化 类 弹 塑 性 模 型 在 敏 感 环 境 [3] 下 基 坑 开 挖 数 值 分 析 中 的 适 用 性 李 志 高 通 过 有 限 差 分 法 数 值 模 拟, 得 到 了 邻 近 大 刚 度 地 铁 车 站 的 基 坑 开 挖 位 移 场 的 位 移 传 递 规 律 本 文 通 过 建 立 与 实 际 基 坑 工 程 相 一 致 的 ABAQUS 有 限 元 计 算 模 型 来 模 拟 实 际 工 况, 提 取 所 得 计 算 结 果, 分 析 基 坑 分 步 开 挖 对 基 坑 周 围 地 表 沉 降 坑 底 隆 起 以 及 对 围 护 结 构 变 形 的 影 响, 并 将 所 得 计 算 结 果 与 实 地 监 测 数 据 对 比, 找 出 了 基 坑 变 形 的 基 本 规 律, 进 而 验 证 数 值 方 法 对 基 坑 开 挖 问 题 的 适 用 性, 对 其 他 类 似 工 程 有 一 定 的 参 考 价 值 程 决 定 采 用 灌 注 桩 围 护 结 构 和 一 道 内 支 撑 的 支 护 方 式 先 进 行 灌 注 桩 的 施 工, 深 度 20 m, 直 径 1.2 m 基 坑 分 两 次 开 挖, 第 一 次 挖 深 至 地 表 下 3.4 m 处, 在 2.9 m 处 进 行 水 平 支 撑 的 施 工, 支 撑 梁 高 0.8 m 待 支 撑 做 好 进 行 第 二 次 开 挖, 至 11.4 m 之 后 在 8.4 m 处 进 行 换 撑, 再 在 3.9 m 处 进 行 第 二 次 换 撑 然 后 进 行 基 础 主 体 结 构 的 施 工, 直 至 最 后 拆 除 水 平 支 撑 计 算 时 考 虑 地 面 超 载 15 kpa 水 平 支 撑 结 构 采 用 大 直 径 双 环 梁 支 护 体 系, 两 道 环 梁 相 切, 在 四 个 角 部 添 加 角 撑 支 撑 的 形 式 和 尺 寸 按 照 设 计 图 的 尺 寸 给 出, 中 间 大 直 径 环 梁 的 宽 度 为 2.5 m, 小 直 径 环 梁 为 1.5 m, 与 两 个 环 梁 相 接 的 支 撑 梁 宽 度 为 0.8 m, 其 余 梁 的 宽 度 为 0.7 m 其 结 构 形 式 见 图 3 图 1 土 体 部 件 网 格 划 分 1 工 程 概 况 天 津 富 力 响 锣 湾 A07 地 块 项 目 工 程 位 于 响 锣 湾 陀 场 道 陀 场 南 道 众 智 路 滨 河 西 路 所 围 成 的 07 号 地 块 设 计 拟 建 主 楼 47 层, 建 筑 高 度 180 m, 裙 楼 6 层, 建 筑 高 度 28 m, 基 础 设 计 埋 深 -12.5 m, 开 挖 深 度 为 地 表 以 下 11.4 m, 属 于 大 面 积 深 基 坑 工 程, 也 是 天 津 地 区 到 目 前 为 止 开 挖 深 度 和 开 挖 面 积 都 比 较 大 的 基 坑 工 程 之 一 考 虑 该 基 坑 位 置 区 域 上 的 土 层 性 质, 地 下 水 水 位 以 及 工 程 造 价, 施 工 难 易 性 等 各 个 方 面 的 因 素, 本 工 图 2 图 3 围 护 墙 部 件 网 格 划 分 水 平 支 撑 部 件 网 格 划 分
77 2 建 模 方 法 由 于 本 工 程 基 坑 的 尺 寸 比 较 大, 形 状 布 置 不 均 匀 且 不 规 则, 故 对 该 基 坑 开 挖 影 响 范 围 内 的 土 体 及 其 支 护 体 系 建 立 三 维 空 间 的 有 限 元 模 型, 由 于 该 基 坑 支 护 结 构 形 状 极 其 不 规 则, 故 取 其 全 部 范 围 进 行 建 模 在 建 立 模 型 的 过 程 中, 为 了 简 化 处 理, 将 钻 孔 灌 注 桩 挡 土 墙 等 效 为 刚 度 一 致 的 连 续 墙 体 进 行 分 析 计 算 这 种 挡 墙 结 构 虽 然 是 由 一 根 根 单 独 的 桩 体 连 成, 但 是 其 受 力 形 式 与 连 续 形 式 的 地 下 墙 是 类 似 的 而 且 施 工 时 在 桩 顶 要 加 圈 梁, 这 大 大 加 强 了 桩 身 的 整 体 性 根 据 工 程 经 验, 按 照 这 种 等 效 的 方 法 进 行 设 计 是 偏 于 安 全 合 理 的 为 计 算 快 捷, 对 基 坑 内 部 及 其 围 护 墙 周 围 的 土 体 网 格 划 分 较 细, 随 着 距 基 坑 边 距 离 的 增 大, 网 格 划 分 相 对 稀 疏 单 元 类 型 为 空 间 8 节 点 六 面 体 单 元, 由 于 是 三 维 应 力 分 析, 网 格 类 型 采 用 3D 应 力 分 析 下 图 为 不 同 部 件 的 有 限 元 模 型 及 网 格 划 分 图 Y 轴 方 向 为 基 坑 开 挖 深 度 方 向 ABAQUS 提 供 了 一 系 列 用 于 模 拟 岩 土 体 的 本 构 模 型 本 文 建 立 的 模 型 土 体 采 用 摩 尔 - 库 伦 模 型 根 据 勘 察 报 告 可 得 到 有 限 元 计 算 所 需 的 各 类 参 数 地 下 连 续 墙 和 水 平 支 撑 采 用 完 全 弹 性 模 型, 混 凝 土 等 级 采 用 C30 计 算 模 型 的 边 界 范 围 原 则 上 要 达 到 基 坑 开 挖 结 构 受 力 后 不 再 产 生 变 形 及 其 内 力 影 响 的 边 界 为 止, 但 是 由 于 计 算 条 件 和 计 算 资 源 时 间 所 限, 往 往 达 不 到 完 全 与 实 际 相 一 致 的 要 求 一 般 而 言, 超 出 基 坑 实 际 尺 寸 3 倍 范 围 以 外 的 土 体, 其 受 力 变 形 可 忽 略 不 计 故 本 工 程 模 型 的 基 础 场 地 长 宽 高 三 个 方 向 分 别 取 520 m 500 m 80 m 土 体 四 周 约 束 采 用 轴 向 约 束, 底 面 约 束 采 用 三 维 固 定 约 束 围 护 墙 底 也 采 用 固 定 约 束 此 外, 基 坑 开 挖 涉 及 到 墙 - 土 墙 - 支 撑 相 互 作 用 按 照 实 际 施 工 经 验 地 连 墙 与 水 平 支 撑 之 间 为 绑 定 约 束, 而 地 连 墙 与 土 之 间 为 摩 擦 作 用 根 据 施 工 方 案, 先 进 行 灌 注 桩 的 施 工, 再 分 两 次 进 行 基 坑 开 挖 和 水 平 支 撑 的 施 工 ABAQUS 中 的 Model Change 功 能 可 以 杀 死 指 定 的 单 元 结 构, 进 而 模 拟 这 种 施 工 工 况 建 立 相 互 作 用 时, 第 一 步 先 杀 死 所 有 的 支 护 结 构 单 元, 第 二 步 杀 死 基 坑 开 挖 的 第 一 层 土 体 单 元 模 拟 第 一 步 的 土 体 开 挖, 第 三 步 激 活 地 下 连 续 墙 单 元 模 拟 地 连 墙 的 施 工, 激 活 环 梁 支 撑 单 元 模 拟 水 平 支 撑 的 施 工 杀 死 第 二 次 开 挖 的 土 体 单 元 该 模 型 的 计 算 分 3 步 进 行 第 一 步 计 算 基 坑 开 挖 前 的 初 始 应 力 场 由 于 土 体 在 历 史 上 经 历 了 长 期 的 固 结, 已 经 达 到 了 稳 定 状 态, 所 以 在 第 一 步 计 算 中 的 位 移 场 为 零 第 二 步 计 算 基 坑 第 一 步 开 挖 引 起 的 位 移 场 第 三 步 计 算 水 平 支 撑 施 加 之 后 和 基 坑 第 二 步 开 挖 引 起 的 位 移 场 3 土 体 变 形 分 析 基 坑 开 挖 变 形 主 要 包 括 3 个 部 分 : 墙 体 变 形 墙 后 地 表 沉 降 基 坑 底 部 隆 起 基 坑 开 挖 卸 荷, 破 坏 了 土 体 固 有 的 平 衡 状 态, 引 起 基 坑 周 边 土 体 应 力 重 分 布, 从 而 导 致 周 围 地 层 的 移 动 和 变 形 上 部 原 有 荷 载 消 失 导 致 基 坑 底 部 土 体 向 上 回 弹 隆 起 ; 同 时 由 于 土 体 侧 向 卸 荷, 引 起 支 护 墙 体 向 基 坑 方 向 位 移, 墙 后 土 体 向 基 坑 内 侧 移 动, 引 起 地 表 沉 降, 对 周 边 环 境 造 成 不 利 影 响 图 4~ 图 6 为 有 限 元 模 型 计 算 所 得 的 土 体 位 移 图 4 土 体 变 形 图 5 土 体 沿 竖 直 方 向 变 形 图 6 土 体 沿 竖 直 方 向 变 形 剖 面
78 3.1 基 坑 周 围 地 表 沉 降 值 对 比 地 表 沉 降 是 由 于 基 坑 开 挖, 地 层 移 动, 而 出 现 在 基 坑 周 围 的 地 面 竖 向 变 形 形 式 基 坑 开 挖 也 就 是 基 坑 底 部 开 挖 面 上 土 体 卸 荷 的 过 程, 卸 荷 之 后 坑 底 土 体 回 弹, 产 生 向 上 的 位 移 同 时, 围 护 墙 体 两 侧 土 压 力 大 小 不 一, 基 坑 外 侧 土 体 在 土 压 力 差 的 作 用 下 产 生 向 内 的 水 平 位 移 在 开 挖 深 度 较 小 时, 从 基 坑 壁 向 外 沉 降 基 本 上 位 于 同 一 水 平, 近 于 直 线 分 布 之 后 变 成 略 下 凹 的 抛 物 线, 最 低 点 位 于 距 基 坑 15 m 处 ; 随 后 随 着 基 坑 开 挖 深 度 增 加, 沉 降 最 大 点 向 基 坑 方 向 靠 近 挖 土 的 最 后 阶 段 引 起 了 巨 大 的 地 面 沉 降, 并 且 最 大 沉 降 位 置 迁 移 至 基 坑 壁 附 近 基 坑 开 挖 阶 段, 受 基 坑 的 开 挖 影 响, 基 坑 周 围 土 体 发 生 沉 降, 基 坑 北 面 变 化 较 为 明 显, 道 路 产 生 了 裂 缝 基 坑 开 挖 到 底 稳 定 后, 周 围 土 体 沉 降 趋 于 稳 定, 变 化 速 率 减 小 后 发 生 垂 直 向 隆 起, 坑 底 隆 起 量 为 中 间 大, 两 侧 小 图 8 为 基 坑 底 部 隆 起 量 对 比 曲 线 其 中, 计 算 值 为 有 限 元 模 型 计 算 所 得 的 坑 底 土 体 隆 起 值 计 算 结 果, 实 测 值 为 实 测 的 坑 底 土 体 隆 起 值 由 以 上 数 据 对 比 可 知, 坑 底 土 体 隆 起 呈 现 如 下 规 律 : 隆 起 最 大 值 位 于 基 坑 底 部 中 央, 距 离 基 坑 围 护 墙 体 越 近 隆 起 量 越 小 有 限 元 模 型 计 算 结 果 最 大 隆 起 量 为 2.9 cm, 实 测 最 大 沉 降 量 为 3.2 cm, 有 限 元 计 算 结 果 与 实 测 结 果 规 律 基 本 一 致 图 8 坑 底 隆 起 位 移 值 对 比 4 围 护 结 构 变 形 分 析 图 7 坑 外 地 表 沉 降 值 对 比 图 7 为 基 坑 周 围 地 表 沉 降 值 对 比 曲 线 其 中, 计 算 值 为 有 限 元 模 型 计 算 所 得 的 坑 外 地 表 沉 降 计 算 结 果, 实 测 值 为 实 测 的 坑 外 土 体 沉 降 值 其 中 X 轴 0 点 为 基 坑 边 缘 位 置 由 以 上 数 据 对 比 分 析 可 知, 坑 外 土 体 的 沉 降 呈 现 如 下 规 律 : 沉 降 最 大 值 位 于 基 坑 边 缘, 距 离 基 坑 围 护 墙 体 越 远 地 表 沉 降 值 越 小, 向 外 发 展 逐 渐 归 于 零 数 值 模 型 计 算 结 果 最 大 地 表 沉 降 值 为 3.6 cm, 实 测 最 大 沉 降 量 为 3.5 cm, 有 限 元 计 算 结 果 与 实 测 结 果 规 律 基 本 一 致 3.2 坑 底 隆 起 量 对 比 坑 底 土 产 生 回 弹 是 因 为 基 坑 开 挖 时, 土 体 的 自 重 应 力 被 卸 除, 同 时 墙 体 插 入 深 度 不 够, 坑 外 土 体 从 底 部 向 坑 内 移 动 而 使 坑 底 隆 起 坑 底 土 体 在 卸 荷 在 基 坑 开 挖 阶 段, 由 于 土 体 的 快 速 开 挖, 支 护 桩 受 迎 土 面 侧 向 力, 使 支 撑 面 以 下 的 桩 身 发 生 较 大 位 移 ( 位 移 变 化 最 大 在 桩 身 中 部 ) 基 坑 开 挖 到 底 和 浇 筑 垫 层 阶 段, 支 护 桩 身 位 移 变 化 速 率 逐 渐 变 小 基 础 底 板 浇 筑 完 成 后 支 护 结 构 受 力 平 衡, 桩 身 位 移 变 化 稳 定 基 坑 开 挖 时, 围 护 墙 内 侧 卸 去 原 有 土 压 力, 而 基 坑 外 侧 受 主 动 土 压 力, 坑 底 墙 体 内 侧 受 全 部 或 部 分 被 动 土 压 力, 不 平 衡 土 压 力 使 墙 体 产 生 变 形 和 位 移 当 基 坑 开 挖 较 浅, 在 支 撑 未 浇 筑 完 成 时, 墙 体 的 位 移 沿 深 度 方 向 基 本 上 是 线 性 减 小 的 表 现 为 墙 顶 位 移 最 大 ; 但 随 着 基 坑 开 挖 深 度 的 增 加, 水 平 支 撑 施 工 完 成 之 后, 墙 顶 位 移 保 持 不 变 甚 至 向 基 坑 外 移 动, 墙 体 中 部 向 坑 内 突 出, 位 移 最 大 围 护 墙 桩 身 的 变 成 了 中 间 大, 两 头 小 的 弓 形 图 9 为 围 护 结 构 计 算 结 果 变 形 云 图 由 图 可 知, 基 坑 开 挖 后, 墙 体 发 生 变 形, 墙 体 有 向 坑 内 的 水 平 位 移 对 于 单 根 支 护 桩, 桩 顶 和 桩 脚 部 位 位 移 较 小, 桩 身 中 间 部 位 位 移 最 大 图 10 为 桩 身 水 平 位 移 实 测 值 与 计 算 值 对 比 曲 线 图 中 坐 标 原 点 为 围 护 桩 顶 部,X 轴 坐 标 为 围 护 墙 的 水 平 位 移,Y 轴 坐 标 为 桩 身 距 地 表 的 深 度 其
79 中, 实 测 值 为 实 测 的 围 护 桩 水 平 位 移 值, 计 算 值 为 模 型 计 算 所 得 的 围 护 墙 体 水 平 位 移 模 型 计 算 结 果 中 桩 身 水 平 位 移 最 大 值 为 -45.02mm, 在 监 测 过 程 中 桩 身 的 最 大 变 形 量 为 -44.35mm, 基 坑 处 于 安 全 状 态, 且 计 算 结 果 与 实 测 值 基 本 接 近 图 9 围 护 结 构 变 形 图 10 围 护 墙 体 水 平 位 移 值 对 比 从 以 上 分 析 可 以 获 得 如 下 结 论 : 1) 支 护 桩 桩 身 的 变 形 形 态 为 中 部 大 上 部 和 底 部 较 小 甚 至 无 变 形 的 凸 字 形 基 坑 开 挖 初 始 阶 段, 桩 身 水 平 位 移 最 大 处 靠 近 上 部, 随 着 开 挖 深 度 的 增 加, 凸 出 部 位 逐 步 向 下 移 动 2) 随 着 开 挖 深 度 的 增 加, 墙 体 变 形 不 断 增 大 但 在 不 同 的 开 挖 阶 段, 墙 体 变 形 增 大 的 幅 度 和 速 度 都 不 相 同 5 结 论 响 锣 湾 07 地 块 项 目 深 基 坑 工 程 的 支 护 结 构 体 系 复 杂, 形 状 不 规 则, 采 用 二 维 有 限 元 法 不 能 很 好 的 模 拟 其 受 力 和 变 形 特 征 情 况 本 文 采 用 大 型 非 线 性 有 限 元 软 件 ABAQUS 建 立 的 基 坑 三 维 空 间 有 限 元 模 型 把 土 体 围 护 墙 体 和 水 平 支 撑 看 成 一 个 有 机 的 统 一 整 体 进 行 分 析, 这 样 不 但 可 以 计 算 基 坑 开 挖 过 程 中 各 个 时 间 分 析 步 长 上 支 护 结 构 体 系 各 个 节 点 的 变 形 情 况, 对 环 梁 支 撑 体 系 的 支 护 效 果 进 行 准 确 的 分 析, 而 且 还 可 以 根 据 基 坑 工 程 的 实 际 情 况, 考 虑 土 体 分 步 开 挖 支 撑 分 步 架 设 的 工 况, 进 行 施 工 过 程 的 动 态 模 拟 通 过 计 算 分 析, 该 数 值 模 型 能 够 较 好 实 现 对 大 直 径 环 梁 支 撑 形 式 基 坑 分 层 开 挖 工 况 的 模 拟 根 据 本 次 有 限 元 模 拟, 可 得 出 以 下 结 论 : 1) 对 于 像 响 锣 湾 项 目 这 样 形 状 不 规 则 的 基 坑 工 程, 环 梁 支 护 体 系 对 基 坑 开 挖 能 起 到 较 好 的 支 护 效 果 数 值 模 拟 结 果 与 实 测 数 据 吻 合 度 良 好, 这 种 支 护 体 系 能 够 较 好 地 控 制 基 坑 周 围 的 地 表 沉 降, 坑 底 隆 起 和 围 护 墙 体 的 侧 向 变 形, 表 明 了 大 直 径 环 梁 支 撑 结 构 体 系 在 天 津 地 区 深 基 坑 开 挖 应 用 中 的 可 行 性 通 过 计 算 验 证 了 计 算 模 型 的 合 理 性 计 算 得 出 的 变 形 规 律 与 实 测 规 律 相 吻 合 故 建 立 深 基 坑 开 挖 有 限 元 模 型 能 很 好 的 模 拟 实 际 工 况 2) 坑 外 土 体 的 沉 降 呈 现 如 下 规 律 : 沉 降 最 大 值 位 于 基 坑 边 缘, 距 离 基 坑 围 护 墙 体 越 远 地 表 沉 降 值 越 小, 向 外 发 展 逐 渐 归 于 零 3) 坑 底 土 体 隆 起 呈 现 如 下 规 律 : 隆 起 最 大 值 位 于 基 坑 底 部 中 央, 距 离 基 坑 围 护 墙 体 越 近 隆 起 量 越 小 4) 基 坑 开 挖 后, 墙 体 发 生 变 形, 墙 体 有 向 坑 内 的 水 平 位 移 对 于 单 根 支 护 桩, 桩 顶 和 桩 脚 部 位 位 移 较 小, 桩 身 中 间 部 位 位 移 最 大 参 考 文 献 : [1] 李 四 维, 高 华 东, 杨 铁 灯. 深 基 坑 开 挖 现 场 监 测 与 数 值 模 拟 分 析 [J]. 岩 土 工 程 学 报,2011,S1:291-298. [2] 徐 中 华, 王 卫 东. 敏 感 环 境 下 基 坑 数 值 分 析 中 土 体 本 构 模 型 的 选 择 [J]. 岩 土 力 学,2010,01:258-264. [3] 李 志 高, 曾 远, 刘 国 彬. 邻 近 地 铁 车 站 基 坑 开 挖 位 移 传 递 规 律 数 值 模 拟 [J]. 岩 土 力 学,2008,11:3104-3108. [4] 王 卫 东, 吴 江 斌, 翁 其 平. 基 坑 开 挖 卸 载 对 地 铁 区 间 隧 道 影 响 的 数 值 模 拟 [J]. 岩 土 力 学,2004,S2:251-255. [5] 蒋 明 镜, 朱 方 园, 刘 芳. 两 种 常 用 本 构 模 型 在 基 坑 开 挖 数 值 模 拟 中 的 适 用 性 [J]. 河 海 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版 ),2012,05:568-575. [6] 李 进 军, 王 卫 东, 邸 国 恩, 吴 江 斌. 基 坑 工 程 对 邻 近 建 筑 物 附 加 变 形 影 响 的 分 析 [J]. 岩 土 力 学,2007,S1:623-629. [7] 叶 虔, 刘 镇. 复 杂 地 质 条 件 下 基 坑 开 挖 与 回 填 工 程 的 数 值 模 拟 研 究 [J]. 岩 土 力 学,2007,S1:647-652. [8] 徐 新 光. 天 津 市 某 深 基 坑 分 步 开 挖 对 支 护 结 构 影 响 的 现 场 监 测 及 有 限 元 分 析 [D]. 天 津 大 学,2012.