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舟山地区典型基坑开挖二维有限元分析

蒋宇峰  
【摘要】: 随着舟山城市建设的发展,基坑开挖工程越来越多。舟山地区地质条件复杂,软弱土层厚度大,土体含水量高,强度低,对基坑的安全性非常不利,因此采用合理的基坑支护型式对于确保基坑及周围环境的安全性尤为重要。针对这一问题,本文在查阅、整理国内外相关文献的基础上,结合舟山地区广泛使用的几种基坑支护型式,开展了相关的研究工作。 首先介绍了舟山市典型工程地质情况及常用基坑围护结构形式。舟山地区地基土以黏土为主,其中基坑开挖深度范围内的主要土层淤泥质粉质黏土的性质差,厚度为1-20 m,在工程设计中应对该土层重点关注。 然后对ABAQUS软件的主要分析功能、主要模块、材料库和单元库进行了总结,阐述了ABAQUS中岩土本构模型的应力不变量、应力空间、各向同性弹性模型及适用于模拟土体的非线性多孔弹性模型,并重点介绍了基坑工程有限元模拟分析中的关键技术:初始地应力场的施加和通过单元生死模拟开挖过程。 最后结合三个工程实例,建立了相应的物理计算模型,分别计算分析了水泥搅拌桩、复合土钉和桩-撑式等三种支护型式的土体和支护结构的受力变形特性,并对三种支护型式在工程中适用性进行了分析,所得结论对相关工程具有一定的参考价值。同时,通过大量工况的计算比较,得出了一些适合舟山地区基坑支护结构设计的结论,为舟山地区基坑支护结构的设计、施工提供了计算依据。


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