李 涛

0 引言

近年来我国的高层建筑不断增加，深基坑工程愈来愈多。进行基坑开挖时，围护结构的变形与周围地表沉降成为研究的热点和难点问题［1，2］，尤其在含水量大、渗透系数小的软土地区开挖时，由于基坑开挖卸载将在坑底和周围土体中产生负的超孔隙压力［3］，使得开挖到设计标高时坑底的隆起和围护结构变形并不会立即完成。在国外，Whittle(1993)［5］，Ou ＆ Lai(1994)［6］等较早的研究了负超孔隙压力的消散以及带来的影响;在国内，连镇营(2001)［8］，李广信(2001)［9］，李玉岐等(2005)［10］分别研究了渗透系数对基坑开挖过程中负超孔隙水压力消散以及消散过程中对挡墙稳定和基坑隆起的影响。本文主要利用ABAQUS有限元软件建立二维基坑开挖模型，利用修正剑桥土体本构模型，研究基坑开挖过程中负超孔隙压力的消散对基坑支护结构稳定性的影响。

图1 有限元分析网格划分图

表1 修正Cam-Clay模型的计算参数

1 工程概况及模型概述

太原市某深基坑工程，假定地下水位位于地表，基坑长约100 m，宽约30 m，平面呈矩形分布，基坑开挖深度10．0 m，地面标高为±0．0 m，基坑底标高为 -10．0 m。围护结构采用桩锚支护，在3 m，6 m分别打长度为15 m和20 m的土层锚杆，桩截面直径0．8 m，基坑分3步开挖，每步开挖3 m，3 m，4 m，每步开挖后的施工间歇时间分别为10 d，20 d，30 d。因荷载分布，施工条件等均为轴对称，以基坑各边中线为对称轴，根据对称性，取基坑的1/2作为计算区域建立二维模型。据基坑开挖影响范围(水平方向)和影响深度分别约为开挖深度的3倍～4倍和2倍～3倍，取计算区域为60 m×30 m。……