基坑变形性状分析

摘 要：结合沈阳市浑南新区某基坑工程，通过数值模拟手段对深基坑开挖过程中引起的变形性状进行分析，将数值模拟计算结果和对工程实际施工过程中测得的监测数据进行分析对比，分析深基坑变形的基本规律。

关键词：深基坑 变形 变形性状

中图分类号：TU753 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）005-004-02

1 引言

基坑开挖时，破坏了土体原有的应力状态。开挖后竖直方向卸载，土体自重应力释放，使得基坑底部土体隆起。水平方向卸载使基坑外土体移动，引起围护结构变形，进而引起基坑周围地表沉降。因此，基坑变形由支护结构的变形、坑底隆起及基坑周边地表沉降三部分组成。

本文结合沈阳市浑南新区某基坑工程，通过数值模拟手段对深基坑开挖过程进行数值模拟，将计算结果和对工程实际施工过程中测得的监测数据进行分析对比，分析深基坑变形的基本规律。

2 工程概况

3 模拟结果分析

3.1 桩体水平位移分析

（1）数值模拟的计算结果整体上略小于实测结果，原因是本文没有考虑地下水渗流、开挖的时空效应、基坑周边环境及施工机械等因素的影响。所以在进行基坑计算时，不仅要建立合理的模型、选取合适的地质参数，还要考虑到基坑周围的实际环境，才能得到较为可靠的结果。

（2）基坑最大水平位移出现在基坑底部，桩底位移较小，是因为靠近桩底的土体模量相对较大，桩深入砂层像固定端一样限制了水平位移。

（3）虽然计算结果略小于实测结果，但桩体的最大位移值及其位置与实测值仍大致相同，这说明用数值模拟的方法模拟基坑开挖的变形性状时，能够排除很多变化的影响，其计算结果可以作为基坑工程设计时的重要参考，可以更合理有效的设计基坑监测方案，做到信息化施工。如在设计及监测中，可以将桩体最大位移处作为重点来控制，若发现侧向位移持续大幅度增加应采取必要加固措施。

3.2 基坑底部隆起分析

3.3 基坑周边地表沉降分析

4 结论

本文结合具体实例，通过采用数值模拟对深基坑开挖过程中引起的变形机理及变形性状进行分析，具体成果如下：

（1）在基坑开挖结束后，桩体最大水平位移出现在基坑底部，桩体底部出现较小的水平位移，桩体的最大位移值及其位置与实测值基本相同；基坑底部隆起表现为靠近基坑边缘即支护桩处，隆起量最小，靠近基坑中心处，基坑隆起量变大，最大隆起量发生在坑底地表处；地表沉降曲线呈抛物线形，沉降规律为先增大后减小。

（2）通过和实测值的对比分析，可知数值模拟的计算结果整体上略小于实测结果，这是因为模拟计算时没有考虑周边环境的影响。但计算值和实测值变化趋势基本相同，这说明此次FLAC数值模拟基本上能够模拟实际的基坑开挖状况。而且用FLAC模拟基坑开挖的变形性状时，能够排除很多变化的影响，其计算结果可以作为基坑工程设计时的重要参考，可以更合理有效的设计基坑监测方案，做到信息化施工。

参考文献：

[1] 唐辉明，宴鄂川，胡新丽.工程地质数值模拟的理论与方法[M].武汉：中国地质大学出版社，2001.

[2] 刘建航，侯学渊.基坑工程手册[M].北京：中国建筑工业出版社，1997.

[3] 彭文斌. FLAC 3D实用教程[M].北京：机械工业出版社，2008.

[4] 唐孟雄，陈如桂，陈伟.深基坑工程变形控制[M].北京：中国建筑工业出版社，2006.