三维数值分析技术在江花综合大楼基坑优化设计中的应用研究
2013-08-06徐德馨张春梅施木俊
徐德馨,张春梅,施木俊
(武汉市测绘研究院,湖北 武汉 430022)
1 工程概况
江花综合大楼工程北临武汉市江岸区三阳路、东临中山大道、西临京汉大道,该工程总用地面积2.34公顷,由1栋13层、1栋15层、1栋2层办公楼以及3栋18层住宅楼组成。6栋拟建建筑物在平面布局上组成类似于“四合院”型,拟设置2层满铺地下室,基础埋置深度约10.60 m。地下室形状呈长方形,基坑周长约516 m,面积约14400 m2,开挖深度9.4 m~10.6 m。

图1 基坑开挖到坑底后现场照片
拟建场地属长江冲积Ⅰ级阶地地貌形态,工程开挖深度大,周边环境及地质条件较复杂,工程规模大,故该基坑重要性等级为一级。
综合考虑本工程场地地质条件、周边环境的严峻性和复杂性,在充分利用周边环境放坡卸载的基础上,采用桩撑方案。
2 计算参数的选取
根据江花基坑设计图纸尺寸,建立全基坑三维模型,模拟了基坑分步开挖。支护桩为钻孔灌注桩,桩长13.0 m~16.0 m,桩径0.8 m~0.9 m,桩间距1.3 m;锁口梁宽1.2 m,高0.7 m,与支护桩一样,采用c30混凝土浇筑;基坑底板采用c30混凝土,底板与桩排间填充c15素混凝土,与底板同厚;内支撑、型钢尺寸和布置均按设计报告设置。

基坑数值分析土层计算参数表 表1
基坑数值分析时支护桩、锁口梁与内支撑均采用线弹性模型,弹性模量 E=27000 MPa,泊松比v=0.2,桩与锁口梁、内支撑单元均采用三维梁结构单元;底板采用壳单元模拟,弹性模量取c30混凝土的70%即21000 MPa;型钢斜支撑采用A3钢,弹性模量取为2.0 ×105MPa[1~4]。土体本构模型采用 Mohr - Coulomb弹塑性模型,土体单元采用三维8节点减缩单元。土层基本土性指标由勘察报告所得,有限元计算的变形模量E0由勘察报告上的土体状态以及压缩模量ES根据《岩土工程勘察实用技术研究》、《基坑工程手册》所给的关系结合经验所得[5~8]。……
