深基坑多级边坡复合支护三维有限元模型构建及计算方法技术

技术编号:42919019 阅读:55 留言:0更新日期:2024-10-11 15:47
本发明专利技术涉及深基坑数值模拟领域,公开了一种深基坑多级边坡复合支护三维有限元模型构建及计算方法。利用MIDAS‑GTS有限软件建立多级边坡复合支护三维数值模型,首先选取本构模型并根据土质参数进行赋值;其次确定模型尺寸的大小并对其进行网格划分;然后对支护结构的参数进行选择和定义并在模型周围设定边界条件和荷载;最后对开挖工况模拟地铁深基坑的降水、放坡、开挖和支护。在所建的模型基础上对施工过程中周围地表沉降、边坡及围护结构的变形进行模拟计算,得到周围地表沉降、边坡水平位移及围护结构水平位移的变化规律,并模拟计算了在三轴搅拌桩和双排桩联合止水的条件下,深基坑降水过程中总水头压力、孔隙水压力、渗流速度及渗流流量的变化规律。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及深基坑开挖模拟数值,涉及一种深基坑多级边坡复合支护三维有限元模型构建及计算方法


技术介绍

1、基坑工程是一个涉及多学科领域的复杂工程,其稳定性受到地质条件、工程设计、施工技术等诸多因素的共同影响。对于大断面、长距离深基坑明挖工程,基坑的稳定性是安全施工的迫切需求,如何确保深基坑在施工阶段的稳定及深基坑变形控制是施工中所面临的重要问题。在深基坑的开挖过程中对于基坑稳定性的研究,现有的数值模拟分析局限在垂直开挖深基坑的地表沉降和地连墙水平位移的变化规律,未涉及到多级边坡复合支护基坑稳定性研究。


技术实现思路

1、本专利技术涉及深基坑数值模拟领域,公开了一种深基坑多级边坡复合支护三维有限元模型构建及计算方法。利用midas-gts有元限软件建立多级边坡复合支护三维数值模型:首先选取合适的本构模型并根据土质参数对其进行赋值;其次根据基坑工程的影响分区确定模型尺寸的大小并对其进行网格的划分;然后根据设计图纸对支护结构的参数进行选择和定义并在模型周围设定边界条件和荷载;最后对开挖工况进行模拟,利用软件的“本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种深基坑多级边坡复合支护三维有限元模型构建及计算方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.如权利要求1所述的深基坑多级边坡复合支护三维有限元模型构建及计算方法,其特征在于,步骤1中,设定修正摩尔-库伦本构模型中的为各层土体的压缩模量Es的整数倍,将不同倍数下的模拟值与实际监测值进行对比,最终确定为8倍的压缩模量Es,使模拟值与监测值的误差控制在10%以内。

3.如权利要求1所述的深基坑多级边坡复合支护三维有限元模型构建及计算方法,其特征在于,步骤2中,模型侧边距基坑边的距离为3倍的开挖深度,模型高度取1.6倍的开挖深度。

4.如权利要求1所述的深基坑...

【技术特征摘要】

1.一种深基坑多级边坡复合支护三维有限元模型构建及计算方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.如权利要求1所述的深基坑多级边坡复合支护三维有限元模型构建及计算方法,其特征在于,步骤1中,设定修正摩尔-库伦本构模型中的为各层土体的压缩模量es的整数倍,将不同倍数下的模拟值与实际监测值进行对比,最终确定为8倍的压缩模量es,使模拟值与监测值的误差控制在10%以内。

3.如权利要求1所述的深基坑多级边坡复合支护三维有限元模型构建及计算方法,其特征在于,步骤2中,模型侧边距基坑边的距离为3倍的开挖深度,模型高度取1.6倍的开挖深度。

4.如权利要求1所述的深基坑多级边坡复合支护三维有限元模型构建及计算方法,其特征在于,步骤2中,根据多级边坡+三轴搅拌桩+双排桩复合支护的设计剖面图,对导入的多级边坡+三轴搅拌桩+双排桩的二维平面图进行二维线条的平移,构建出多级边坡的三维框架;在三维框架的基础上,为得到多级边坡开挖部分的模拟土体的几何体,对边坡部分的线框进行横向拓展,边坡外部的土体则根据围护结构的插入深度和深基坑开挖深度通过竖向拓展得到。

5.如权利要求1所述的深基坑多级边坡复合支护三维有限元模型构建及计算方法,其特征在于,步骤2中,在三维几何体的平面上建立一个二维平面,根据地勘报告各个土层的厚度及各级边坡的放坡深度和开挖深度对平面进行移动复制,并利用软件的分割模块分割成多个几何体,...

【专利技术属性】
技术研发人员:张家贺段志宏王丽娟王帅李贝李英汉李彦强隋永鹏刘艳涛陈熙王野
申请(专利权)人:中电建铁路建设投资集团有限公司
类型:发明
国别省市:

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