刘大双

(中铁九局集团第二工程有限公司，四川成都 610051)

随着经济快速发展，对交通要求逐步提高，地铁成为必要的一种交通方式。在地铁线路的修建中，会穿越既有建筑等[1]。基坑开挖过程中会对地表土体，建筑物产生影响，造成应力重分布或结构变形，因此对基坑开挖的研究分析是极其必要的。一些学者将数值模拟应用到基坑工程中[2-3]，将所得结果与现场情况进行对比得出结论。

本文选用岩土工程计算软件Midas-GTS/NX模拟成都某地铁基坑开挖施工过程，为基坑开挖提供一定指导和借鉴[4-9]。

1 工程概况

某地铁明挖暗埋段区间长330.8 m，基坑宽度为11.8～15.8 m，深度为10.9～13.9 m，结构顶板覆土2.4～7.1 m。

2 数值计算模型

2.1 数值模型

基坑开挖过程采用大型数值模拟软件Midas GTS/NX进行模拟，对基坑开挖过程建立不同工况。防止模型边界效应所造成的影响，模型的最终尺寸为长100 m，高30 m。模型分为6层土，分别为杂填土、素填土、黏土、全风化泥岩、强风化泥岩、中风化泥岩。

模型中土体及结构材料采用各向同性，土体采用修正莫尔-库仑模型。模型图见图1。

图1 计算模型

2.2 模型计算参数

模型参数如下表1、表2，断面示意图见图2。

2.3计算工况

计算工况见表3。

2.4 计算假定

(1)基坑开挖施工期间，仅考虑正常使用工况，不考虑地震、人防等工况。

表1 土层力学参数

表2 支护结构材料参数

表3 计算工况

(2)假定支护结构为线弹性材料。

(3)假定基坑支护结构和土体之间符合变形协调原则。

图2 基坑断面示意(单位:mm)

(4)本计算分析的前提是施工严格按照设计及相关规范、规定操作流程，并处于正常良好控制的条件下。……