王瑞琪等：逆作基坑地下连续填水平变形数值分析
逆作基坑地下连续墙水平变形数值分析
王瑞琪，杜春涛
（天津城市建设学院土木工程学院，天津300384）
【摘要】以天津某深基坑工程为例，利用ABAQUS有限元软件对基坑开挖过程进行三维数值模拟，分析基坑开挖过程中不同开挖顺序和开挖工况下基坑不同位置处地连墙水平变形情况。通过分析对比，认识到不同开挖顺序所引起的地连墙位移是不同的，地连墙从两边到中间开挖比从中间到两边开挖所产生的水平位移要小，越靠近地连墙长边中部位置，产生的水平位移越大，说明逆作深基坑存在开挖一空间效应，施工时应利用此空间效应优化施工组织设计。
【关键调】逆作基坑；数值模拟；地连墙变形；空间效应
【中图分类号】TU476.3
【文献标识码】B
【文章编号】10016864(2013)07012104
NUMERICALSIMULATIONANALYSISOFTHEUNDERGROUND
DIAPHRAGMWALLONTOP-DOWNFOUNDATIONPIT
WANGRui-qi，DU Chun-tao
(Institute of Civil Engi.,Tianjin Institute of Urban Construction,Tianjin 300384, China）
Abstract:Take a deep foundation pit project in Tianjin for example, the process of foundation pit excavation is simulated by ABAQUS finite element software,the horizontal deformation of the wall of dif-ferent location in the process of foundation pit excavation under different excavation sequence and differ-ent excavation working condition is analyzed. Through analysis and comparison, we recognize that the continuous diaphragm wall displacement caused by different excavation sequence is different, and from both sides to the middle,the horizontal displacement of the wall produced by the excavation may be smal-ler than the displacement from the middle to both sides by excavation, and closer to the central position of the long side of diaphragm wall,the horizontal displacement is larger,that proved inverse deep founda tion pit excavation-space effect exists,the space effect should be covsidered to optimize the construction organization design.
Key words:top-down foundation pit; numerical simulation; underground diaphragm wall defoma-tion; spatial effect
逆作法是近年发展的一种深基坑支护技术，以层板结构永久支撑代替临时支撑，结构层板、立柱桩和地连墙组成一个整体，地连墙在施工阶段起基坑固护作用，使用阶段承担地下结构外墙功能"]。逆作法与传统顺作法相比有很大优势，近些年在沿海地区基坑工程中已采用并取得了成功经验(2-4)。逆作深基坑施工过程中，基坑各部分土体开挖先后顺序不同，将对地连墙的变形及周围环境带来不同的影响，说明基坑开挖存在一定的空间效应，合理利用基坑开挖的空间效应，将有效减小围护结构的变形[5.6]。
结合天津某实际逆作深基坑工程，进行基坑开挖过程数值模拟，分析基坑不同开挖顺序、地连墙不同位置处墙体水平变形情况，探讨空间效应对基坑工程的
影响，为今后工程实践提供借鉴。工程概况
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天津滨海新区某深基坑工程，地下双层结构，基坑深度为13.0m，围护结构采用地下连续墙，墙厚800~ 1200mm三种，墙深28.7~49.2m；本工程围护结构地连墙接缝外侧采用三根高压旋喷机进行封缝处理，坑内底板下的抗浮桩为2200mm钻孔灌注桩，有效桩长为38.0~42.0m；桩上设900~1100mm钢管混凝土柱作为竖向支承结构，板厚1200mm。基坑全长230m，宽 77m，近似矩形。采用盖挖逆作法施工。工程场地地
质条件见表1。 2
计算模型简介
利用有限元软件ABAQUS进行数值模拟分析。