深基坑开挖对临近售楼部稳定性影响的有限元分析
2021-09-10姚汾
姚汾



摘要:本文以武汉某临近售楼部基坑为例,结合Midas-GTX-NX软件建立二维及三维模型模拟基坑开挖工序,分析开挖过程基坑周边土体及临近售楼部沉降变形规律。结果表明:(1)基坑开挖会使坑外地面发生沉降,最大沉降不在坑边,而是距离坑边约8m售楼部处。(2)基坑开挖引起地面沉降曲线呈现“漏斗状”。(3)对比二维建模,三维建模得到的沉降值较小,即表明基坑开挖支护体系对周边环境的影响存在三维空间效应。
关键词:深基坑;Midas-GTX-NX;数值模拟
近年来,由于受开发商的开发进度的影响,售楼部的建设往往先于基坑开挖,且售楼部距离基坑距离最近。故对售楼部进行的变形控制影响分析意义重大。
1 工程概况
该基坑开挖周长90m,长78m,宽28m,挖深11m。支护形式为支护桩+内支撑,桩长17m~24m。距离基坑北侧约8m处为售楼部,平面尺寸长52m,宽5m~40m,高3m,天然基础。场地内土层:2m厚杂填土,γ=19KN/m3,ES=3.0MPa,c=10KPa,φ=18.0,μ=0.38;7m厚粉质黏土,γ=18.4KN/m3,ES=4.5MPa,c=14KPa,φ=12.0,μ=0.35;13m厚粉质黏土夹粉土粉砂,γ=18.5KN/m3,ES=5.4MPa,c=15KPa,φ=7.8,μ=0.30;15m厚粉砂,γ=19KN/m3,ES=19.0MPa,c=0KPa,φ=34.5,μ=0.28。
2 模型建立
二维建模:土体及售楼部采用2D平面应变单元;三维建模:土体及售楼部采用三维实体单元。土体采用摩尔库伦本构,售楼部采用弹性本构;支护桩采用植入式桁架;冠梁、支撑采用梁单元。
模拟基坑工序:施工支护和立柱桩,开挖第一层土施工冠梁和支撑,开挖至负一层和负二层。
3 结果分析
基坑开挖对售楼部影响随挖深增加而增大,故取最后一步工序分析。
二维建模售楼部两侧位移为6.7mm、1.2mm,三维建模售楼部两侧位移为1.6mm、0.1mm,易知沉降差满足规范要求。
从两种建模提取结果可以看出:基坑外地表沉降的趋势是一致的:远离基坑方向,沉降位移先变大,后变小,均体现为“漏斗状”的沉降曲线;相比二维模拟,三维模拟得到的沉降值较小。……
