基于FLAC3D的深基坑施工过程数值模拟及稳定性分析

来源 :大连海事大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liongliong432
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当今社会仍然在快速发展,城市也需要更多的空间来满足人们的日常出行等基本需求。因此人们开始开发地下空间这一宝贵的资源,越来越多的城市开始大力建设地铁、人行通道等地下工程,随之而来的便是大量的基坑工程。基坑工程是地下空间工程的重要部分,基坑开挖过程中的稳定性是需要特别关注的地方。而随着计算机的发展,数值模拟的方法被应用到基坑工程中。通过数值模拟的方法可以对基坑的施工过程起到指导作用,从而确保基坑施工过程的安全性。本文以大连地铁海事大学站和贵阳地下人行通道的深基坑工程为依托,利用FLAC3D对基坑的开挖过程进行数值模拟计算,进而根据数值模拟的结果对基坑进行稳定性分析。其中大连地铁海事大学站深基坑的场区地下水较为丰富,在模拟计算中需要考虑地下水的影响,因此对本基坑的开挖进行了流固耦合数值模拟分析。在模拟计算基坑的开挖过程之前,首先对基坑降水进行了模拟计算,分析了基坑降水之后模型内部的水位以及孔隙水压的变化规律。在模拟基坑开挖的过程中,主要对坑外土体和围护结构的变形规律以及模型内部的孔隙水压变化进行了分析。将模拟结果与实际监测值进行对比,两者能够较好的吻合,并且坑外土体以及围护结构的变形也都符合一般规律。将数值模拟的结果反馈到施工中,能够对现场施工起到很好的指导作用。对于贵阳地下人行通道的基坑工程,本文采用屈服接近度对基坑的开挖过程进行稳定性分析。利用FLAC3D中的fish语言编制屈服接近度函数,计算得到模型中各单元的屈服接近度。通过对比模型的屈服接近度分布云图和塑性区,可以得到屈服接近度能够更好的体现模型发生破坏的区域。同时本文对基坑不同的开挖和支护方式进行了模拟计算,以屈服接近度为指标分析了不同工况下基坑容易发生危险的区域。通过屈服接近度可以预估基坑开挖扰动所引起的破坏区发展情况,判断坑外土体容易发生危险的区域,为基坑施工中评判其开挖稳定性提供依据。
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