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某地下快速路明挖基坑施工对下卧地铁区间隧道影响分析(简) [复制链接]

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离线ycding
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只看楼主 倒序阅读 使用道具 楼主  发表于: 2014-09-06

某地下快速路明挖基坑施工对下卧区间隧道影响分析
1.1　计算模型及计算工况
1.1.1　计算模型
1. 几何模型及网格
三维几何模型及基坑分区如图1、图2所示。三维几何模型尺寸为140m×140m×50m。


图1　三维几何模型


图2　基坑分区示意
模型计算分析采用岩土工程三维有限元软件Midas GTS，计算模型网格如图3～图5所示。


图3　整体计算模型网格


图4　整体计算模型网格(开挖至坑底)


图5　隧道与基坑支护结构(未显示内部结构)
2. 土体本构模型及参数
土体采用Modified Mohr-Coulomb模型，该模型可以考虑土体的压缩硬化与剪切硬化，并采用Mohr-Coulomb破坏准则。各土层基本物理力学性质参数如表1所示。
表1　土层基本物理力学性质参数
层号
名称
厚度
g
φ
c
E0.1-0.2
E50
m
kN/m3
°
kPa
MPa
MPa
①1-1
杂填土
3.64
18.0
10.0
5.0
3.00
①3
淤泥质粘土
5.86
17.1
12.5
13.0
2.43
②2-1
淤泥
3.00
16.5
10.4
11.0
2.04
②2-2
淤泥质粘土
1.50
16.9
11.5
12.0
2.28
③1
粉砂
5.50
19.1
31.1
5.0
10.61
③2
粉质粘土夹粉砂
6.00
18.5
19.2
19.0
4.90
④2
粘土
13.50
17.4
12.4
16.0
3.39
⑤2
粉质粘土
2.00
18.8
15.2
38.0
6.58
⑥2
粉质粘土
9.00
18.3
16.3
26.0
5.71
加固(坑上0.5MPa)
19.0
25.0
100.0
60.0
加固(坑下1.0MPa)
19.0
25.0
200.0
120.0

3. 结构单元模型及参数
结构单元物理力学性质参数如表2所示。
表2　结构单元物理力学性质指标
名称
单元型式
第1道砼支撑
1D，beam，C30，800×800
第2、3道钢支撑
1D，truss，Q235，609×16
灌注桩
1D，beam，C30，800
砼管片
2D，shell，C50，厚350
围护墙(密插型)
2D，shell，等代C30，厚612
围护墙(插二跳一型)
2D，shell，等代C30，厚536
冠梁1
1D，beam，C30，1200×800
腰梁2、3
1D，beam，C30，500×800

1.1.2　计算工况
计算步与施工条件如表3所示。
表3　计算步与施工工况
计算步
施工条件
备注
1
初始地应力平衡
K0条件
2
区间隧道施筑

　
3
地基加固(坑上、坑下)，SMW、灌注桩施工
位移清零
4
L、R坑开挖1，地面超载
　
5
L、R坑施工冠梁1、支撑1，开挖2
　
6
L、R坑施工腰梁2、支撑2，开挖3
　
7
L坑浇筑底板、侧墙、中墙、顶板，拆撑；R坑施工腰梁3、支撑3，开挖4
　
8
R坑浇筑底板、侧墙、中墙、顶板，拆撑
　
9
A、B坑开挖1，地面超载
　
10
A、B坑施工冠梁1、支撑1，开挖2
　
11
A、B坑施工腰梁2、支撑2，开挖3
　
12
A坑、B坑浇筑底板、侧墙、中墙、顶板，拆撑
　
13
C1、C3、C5开挖1，地面超载
　
14
C1、C3、C5坑施工冠梁1、支撑1，开挖2
　
15
C1、C3、C5坑施工腰梁2、支撑2，开挖3
　
16
C1、C3、C5坑浇筑底板、侧墙、中墙、顶板，拆撑
　
17
C2、C4开挖1
　
18
C2、C4坑施工冠梁1，开挖2
　
19
C2、C4坑施工腰梁2、支撑2，开挖3
　
20
C2、C4坑浇筑底板、侧墙、中墙、顶板，拆撑
　
21
D1、D3、D5开挖1，地面超载
　
22
D1、D3、D5坑施工冠梁1、支撑1，开挖2
　
23
D1、D3、D5坑施工腰梁2、支撑2，开挖3
　
24
D1、D3、D5坑浇筑底板、侧墙、中墙、顶板，拆撑
　
25
D2、D4开挖1
　
26
D2、D4坑开挖2
　
27
D2、D4坑施工腰梁2、支撑2，开挖3
　
28
D2、D4坑浇筑底板、侧墙、中墙、顶板，拆撑
　

1.2　计算结果及分析
1.2.1　基坑变形
1. 围护墙侧向位移



图6　计算步28  D2、D4坑施工后基坑围护墙X向位移



图7　计算步28  D2、D4坑施工后基坑围护墙Y向位移
2. 围护墙竖向位移



图8　计算步28  D2、D4坑施工后基坑围护墙Z向位移
3. 围护墙整体位移



图9　计算步28  D2、D4坑施工后基坑围护墙整体位移

1.2.2　隧道变形
1. 隧道竖向位移





图15　计算步28  D2、D4坑施工后隧道竖向位移
2. 隧道侧向位移



图16　计算步28  D2、D4坑施工后隧道X向位移
2. 隧道整体变形



图17　计算步28  D2、D4坑施工后隧道整体变形
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离线ycding
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只看该作者 1楼 发表于: 2014-09-06

D2、D4坑施工后围护墙整体变形
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离线ycding
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只看该作者 2楼 发表于: 2014-09-09
重新更新图片
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离线wqq8889
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只看该作者 3楼 发表于: 2014-09-10
模型建的很细致，但是Modified Mohr-Coulomb模型的几个关键的参数没有贴，这才是最重要的
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离线bbzz1979
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只看该作者 4楼 发表于: 2014-09-24
不错，有点复杂
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离线zhengzhi8811
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只看该作者 5楼 发表于: 2014-11-19
做的的确很好啊，想学习下，命令流和模型能给一下吗，特别感谢1010378385@qq.com
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离线fanward
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只看该作者 6楼 发表于: 2014-12-31
楼主，能否让我学习一下，谢谢！528890677@qq.com
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