采用岩土业界著名的flac3d软件,对该箱涵隧道进行3维数值分析。根据工程实际情况采用C-8段最不利工况进行计算,模型如下图1。整体坐标如下,隧道轴向(y方向)取20m。z方向总长32.7m ,x方向总长80.2m。计算参数参考勘查报告。隧道箱涵采用实体模型,模拟成弹性材料。下卧注浆层,采用理想弹塑性莫尔库伦模型。水泥搅拌桩简化成连续水泥土墙,弹性模量E=100qu(qu为水泥土的无侧限抗压强度)。钻孔灌注桩直径800mm,桩中心距950mm,考虑桩间土拱效应,并有前排水泥土墙影响,将该问题简化成连续桩墙,采用弹性模型,根据置换率折减,等效的弹性模量如下式:
Eeq=Ec αs +Es(1-αs)
式中:Eeq、分别是桩等效模量和等效粘聚力;
Ec、Es分别是桩的弹性模量和土的弹性模量;
αs分别是土的粘聚力,桩的粘聚力和置换系数
由于该式是对复合地基这种柔性桩而言的,对钻孔灌注桩要适当提高模量值。
隧道上覆1m厚C15砼掺埋石,考虑成弹性模型。其他土体均考虑成理想弹塑性莫尔库伦模型。
边界条件z=0,约束x,y,z,x=0 ,80.2 约束x ,y=0,20约束y。开挖假定一层完成。