2016年第1期（总第178期）
江西建材
皮用研究
基坑排桩支护现场试验与数值模拟发展现状综述
■李启帆，张海波
量空军勤务学院机场工程与保障系，江苏：
徐州
换要：对基统支护的研究对象及涉及到的主要间题做了概述，总结分析了关于
择控支护结构的观试验研究与数值模报研究的前人丰预成果，为今后指导解决复杂保基坑问题提供参考意见。
关键词：基坑排椎支护现场试验数值模报发展现状基坑支护商介
基坑支护["]指的是为保护地下主体结构施工和基坑周边环境的安全，对基坑采用的临时性支挡、加固、保护与地下水控制的措施。
基坑支护是一个综合性、关联性很强的系统工程，它不仅包括从基坑的勘察、设计到施工、监测的一整套过程，还包括地下水的处理等。基坑支护的设计与施工，既要保证整个支护结构在施工过程中的安全，又要控制结构及其周围土体的变形，以保证周围相邻建筑和地下公共设施等的安全。基坑支护涉及工程地质学、土力学、基础工程、结构力学、施工技术、测试技术和环境岩土工程等学科，主要包括土力学中典型的强度、变形及稳定间题，土与支护结构共同作用间题，基坑中的时
空效应问题以及结构计算问题等！。 2排桩支护结构现场试验研究
我国学者对基坑排桩支护结构进行了大量的现场试验研究，主要对土压力、围护结构变形、内力进行分析，取得了大量的研究成果，列举如下。
王鸿运，姚小波在同一个基筑中同时采用单排桩+预应力锚索及双排桩+预应力错索支护形式，对比分析两种支护形式下基坑变形特性及基坑开挖对周边建筑物的影响，结果表明双排桩支护区段的基坑水平位移和竖向位移都能得到有效控制，面柱锚支护结构对控制基坑变形有较大局限性。
孙瑜，张立伟等对桩错支护结构在基坑开挖过程中的主动土压力进行测试，测试表明随着基坑开挖深度的增加，支护结构向基坑内的水平侧移不断增大，土体在达到极限平衡状态以前，主动区土压力强度随着坑内侧移的增大而减小，且不同深度处的减小辑度不尽相同。
李建对上海国际华城三期办公室综合楼深基坑开挖变形规律进行研究，结果表明：在基坑开挖阶段，围护结构墙体最大位移点随着基坑不断开挖向下移动，在开挖面以下0.5m-1m处出现最大位移。
基坑开究会引起基坑外侧地表沉降，对周围建筑物的安全造成影响，国外许多学者研究了基坑开挖对对地表沉降的影响，并提出了控制地表位移的方法，取得了丰硕的成果。我国学者也进行了大量研究，成果如下。
侠学酬[2]采用以Biot固结理论为基础的有限元与无限远耦合方法对基坑开挖选行了模拟计算，研究了基坑开挖的深度、宽度、墙体刚度以及横向支撑度对地表沉降的影响。同时还提出了三角形地表沉降形式与艳物线型地表沉降形式的估算方法。
唐孟雄，赵锡宏提出了按照正态分布密度函数计算深基坑开挖引起地表沉降的计算方法，通过引人了两个计算地表变形的指标推导出地表变形的计算公式，并通过基坑工程实例验证了计算方法的准确度。张尚根，袁正如3)以南京、苏州、上海地区采用钻孔注桩+内支撑支护结构形式的深基坑现场监测数据为基础，通过分析周围地表沉降曲线，提出了使用偏心分布密度函数计算由支护结构侧移引起基坑周围地表沉降的预测方法，并结合工程实例进行了验证。
基坑排植支护结构现场试验研究起初主要是对土压力和支护结构的内力进行测试，后来对基坑排桩支护结构水平位移、支护结构沉降、
桩身深层水平位移的研究也逐渐深人。排椎支护结构数值模报研究
在对排桩支护结构的各种数值分析中，目前主要采用的是有股元和有限差分方法。许多学者对排桩支护的数值模拟做了大量的研究工万方数据
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作，各种数值计算软件包括FLAC3D有限差分程序、ABAQUS有限元程序、ANSYS有限元程序、RFPA有限元程序等都能对排桩支护进行模拟分析，国内外学者运用这些数值计算软件对排桩支护结构变形、内力以及施工模报做了许多尝试。
曹冬利用ABAQUS有限元程序建立考患土和支护结构相互作用的基坑开挖三维模型，同时建立了相应的平面模型，分别讨论了由平面模型与空间模型不同计算方法所产生的计算结果的差异性，同时运用三维空间模型分析了在基坑开挖过程中土压力分布及支护桩水平位移，并讨论了基坑支护结构的角部效应。
曹剑波运用ANSYS选取基坑了基坑的一个单宽度建立三维有限元模型对基坑开挖过程进行模拟，分析了探讨了在不同工况下桩体水平位移、桩体应力、边坡沉降、坑底隆起的变化规律。
廖春华运用FLAC3D建立了简单的三维基坑模型，模了基坑开挖与支护的全部过程，分析了支护结构的沉降值与位移变形值并将其与实际监测结果和理正软件计算结果进行对比，结果说明支护方案的设计时合理的，数值分析参数选取正确
张文采用RFPA有限元软件建立平面应力应变力学模型对深基坑的两种开挖方案进行了模拟，对比了两种开挖方案的地表沉降图、应力云图、基坑底部降起图以及声发射图，最终确定了放坡比，对同等地质条件下的基坑放坡开挖具有一定指导意义。
由于数值计算的准确性与工程适用性最土要决定于计算所选用的土体本构模型及相关参数的选取，众多专家、学者及相关从业者在本构模型、参数选取上做了很多探讨研究。
郭海柱(4)对软粘土地区基坑运用ABAQUS有限元程序使用时间硬化函数与Dnuker-Prager塑性稠合的频变模型进行基坑施工模拟，发现该模型能很好地反映基坑开挖的时间效应，地下连续增的水平位移与监测数据吻合较好，比常用的弹性以及弹塑性模型更符合工程实际
驱文战运用ABAQUS有限元程序对某地快车站深基坑进行了数值模报，选用能够反映超固结黏土剪胀、软化等应变特性及应力路径影响的VH本构模型对支护结构土压力以及基筑变形进行了讨论，讨论结果验证了该模型的正确性与优越性，为在今后的若士工程中采用该模型进行有限元分析提供了可能。
徐中华，王卫东对于在敏感环境下的基坑数值分析的本构模型进行了研究，对比了不同本构模型的工程适用性，建议在敏感环境下使用 MCC模型和HS模型这种能考虑粘土的塑性和应变硬化待征.能区分加荷和卸荷且刷度像赖于应力水平的硬化类弹塑性模型来进行坑后土体的变形分析，并通过具体实例验证了硬化类弹塑性模型在敏感环境下基坑开挖数值分析中的适用性。
罗生明，屈俊童对数值模报中所用到的弹性模量参数的计算方法进行了总结归纳，在工程实例中将四种不同计算方法得到的土层弹性模量应用到数值模报中并将计算结果与监测数据进行对比，发现剪切波速换算弹性模量的方法由于很好地避免了试验的扰动面使得到的结果更加准确适用。
王卫东等对HS本构模型参数确定进行了研究，根据现场取得土样所获得的固结试验荷载一应变曲线和三轴试验应力一应变曲线确定各土层的HS本构模型参数，建立了各模型参数间的比例关系，并与国
内外其他软土地区的结果进行了对比。结束语
从目前基坑支护结构设计计算理论的发展以及现有的工程实践经验来看，将理论分析、实验研究、数值分析及现场实测等多种方法和手段相结合进行综合研究，是目前解决保基统间题唯一的有效方法，也是
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今后指导解决复杂深基坑问题长期有效的方法。
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