花岗岩残积土的修正摩尔库伦模型参数取值研究

MIDAS GTS岩土分析软件中的修正摩尔库伦模型在基坑开挖分析中的应用非常广泛,其加载模量和卸载再加载模量分开定义,可适用于模拟包括软土在内不同类型的土体,其应用的关键是本构参数的选取。华南地区的花岗岩残积层分布广泛,对基坑变形以及邻近地铁隧道变位影响很大。在修正摩尔库伦模型参数中,加载曲线割线模量最为关键,其值可由未修正的标准贯入试验击数推算得到。本文通过反分析法确定割线模量的经验系数,并确定参考割线模量与参考切线模量、卸载再加载模量取值的比例关系。最后通过一基坑的应用实例验证了推荐参数取值方法的实用性和合理性。

修正摩尔库伦模型下的深基坑变形数值分析

为研究修正摩尔库伦模型及其参数对于模拟深基坑变形的影响,运用实验和有限元分析的方法,分析摩尔库伦和修正摩尔库伦模型在模拟深基坑排桩支护变形和地表沉降中的不同特点,通过与实际监测结果进行对比分析,得到了修正摩尔库伦模型对于模拟深基坑变形的适用性.研究结果表明:在地表沉降和排桩水平位移预测上,摩尔库伦模型预测沉降值与实测值相差较大;不同参考应力下的修正摩尔库伦模型预测值与实测值的位移规律曲线较为吻合.研究结论揭示了使用不同参考应力下的修正摩尔库伦本构模型进行基坑开挖变形预测更具参考价值.

基于修正摩尔库伦模型的深基坑变形数值分析

为了探究深基坑变形数值分析中模型参数的重要性,运用MIDAS-GTS/NX有限元分析软件,分别采用摩尔库伦模型(MC)、参考应力不变的修正摩尔库伦模型(MMC)以及参考应力随基坑深度变化的修正摩尔库伦模型(MMC),进行排桩支护变形和地表沉降的数值模拟,并与实际监测结果进行对比分析,结果表明:在地表沉降预测上,摩尔库伦模型(MC)预测沉降值与实测值相差较大,预测沉降影响距离是实测沉降影响距离的2倍左右;在排桩水平位移预测上,MC模型预测位移完全大于实测位移,且发生最大水平位移处排桩深度与实际深度不符;MMC模型预测值与实测值相差不大,且两者位移规律曲线较为吻合。因此不同参考应力下的MMC本构模型比单一参考应力下的MMC本构模型预测变形更加精确,故使用不同参考应力下的MMC本构模型进行基坑开挖变形预测更具参考价值。

基于修正摩尔-库伦模型的深基坑开挖数值模拟分析

深基坑开挖过程中基坑变形和内力的变化将直接影响基坑的稳定性。基于修正摩尔-库伦模型利用Midas GTS软件对东莞市某住宅小区的深基坑开挖过程进行数值模拟分析。模拟结果表明:随着基坑开挖深度的增加,基坑底部的中间位置处隆起量最大,两侧逐渐减小;支护桩的水平位移逐渐增大;锚杆在自由段处轴力最大且均匀分布,沿着锚固段轴力逐渐减小。

武汉地区土体硬化模型试验参数的应用分析

试验研究得出武汉地区的切线模量E ref oed、割线模量E ref 50、卸载再加载模量E ref ur、黏聚力c′、内摩擦角φ′、失效率(破坏比)R f等土体硬化模型参数,将其代入基于一典型基坑支护工程案例所建立的精细化修正摩尔—库伦(MMC)有限元模型,把模拟计算结果与监测结果进行系统的对比分析,综合考虑模拟计算极值、监测极值、监测点布置位置和模拟节点位置的双重对应关系,初步探究将试验参数直接应用于实际工程建模分析的合理性和适用性。总体来看,模拟计算结果符合一般规律,与现场监测结果趋势在一定程度上吻合。从数值上看,全局模拟计算极值大于现场整体监测极值,周边道路沉降、周边建筑物沉降、围护结构顶部水平位移、围护结构深层水平位移的模拟计算极值分别为监测极值的1.06、1.84、1.84、1.73倍。从位置上看,得出以上4项监测项目的模拟计算极值与监测极值的位置均存在不同程度的对应差异,因此又分别对“模拟计算极值/模拟计算极值同位置处监测值”、“监测极值/监测极值同位置处模拟计算值”进行反向双重对比,以上4项监测项目倍数关系依次为1.07/2.52/2.14/2.1、1.06/1.09/2.12/1.18。另外,围护结构深层水平位移模拟计算值随深度的变化曲线与监测结果也存在一定差异。武汉地区土体硬化模型试验参数需要结合更多工程实例进行应用检验,在充分检验的基础上进行下一步的反演校核分析,并最终科学地给出指导性取值参数。

临近地铁轨道线高悬臂双排桩支护结构分析

随着城市地铁建设的发展,临近地铁线路的基坑支护技术越来越成为一个普遍问题。文章主要针对无锡地铁4号线临近的XDG-2017-28号地块项目基坑支护方案进行分析,确定在无锡一定地区范围土层条件下,高悬臂双排桩支护结构可以满足各项支护要求,并能有效避免整体支撑体系对地下结构施工带来的不便。同时,通过用MIDAS GTS NX有限元分析软件模拟基坑的完整施工过程,验证了该支护体系安全、可靠,可为类似工程提供有益的参考。

软粘土隧道施工模拟本构模型选用及对比分析

文章使用ABAQUS有限元计算软件,选用宁波地区软粘土,对常用的地铁隧道暗挖模型分别使用摩尔库伦模型和剑桥模型两种不同的本构关系进行模拟,比较两者在地面沉降、衬砌位移及衬砌弯矩等计算结果。分析结果表明,模拟黏土地区地铁隧道暗挖时,使用剑桥模型与摩尔库伦模型分析结果规律上相对一致,但数值存在一定的差异。剑桥模型的计算结果,在地表沉降、衬砌位移均小于摩尔库伦模型,相应的衬砌顶部、中部及底部的弯矩值大于摩尔库伦模型的计算结果。

基坑开挖数值分析中MMC模型参数的试验

为了得到修正摩尔库伦模型精确的数值模拟参数,以某深基坑工程实例为依托,取深基坑各土层的土样进行不同围压下的三轴剪切试验、卸载-再加载试验以及固结试验,从应力-应变关系曲线中获得割线模量、卸荷弹模等数值模拟参数,将这些模型参数与压缩模量进行对比分析,得出:试验粉土在不同围压下,发生的都是软化型破坏.细砂在200 kPa的围压下,有效偏应力-应变曲线无峰值点,呈现硬化型破坏.在土体还未发生破坏前,卸载再加载基本不影响土体的应力-应变曲线形式,所求得偏应力峰值点前后的卸载再加载模量近乎大小相等.试验粉土的切线模量、割线模量和压缩模量大致相等.随着参考应力的增加,土体的卸荷弹模与压缩模量的比值呈二次函数型增加.通过数值模拟验证了参数的准确性,试验研究是参数精确化的重要途径.

深基坑工程中岩土本构模型适用性分析

选取一个合适的岩土本构模型是深基坑工程中岩土数值分析中的一个难题,本文目的是通过对比分析,找出适用于深基坑工程的本构模型,选取目前岩土计算中常用的三种本构:摩尔库伦模型、修正摩尔库伦模型、德鲁克-普拉格模型,通过模拟计算与实际检测数据对比分析。研究结果表明:三种本构对比分析出,修正摩尔库伦模型最适宜用于基坑工程开挖中的本构模型,其模拟计算值与实测数据较为接近,能合理的预测支护桩桩顶竖向位移、桩身水平位移与基坑周边沉降情况。

基于Midas GTS的桥梁建设对叠交隧道的影响分析

轨道交通沿线设立了地铁保护区。双林溪桥建设工程在杭临城际铁路工程隧道建设之后,为确保隧道工程安全性,采用Midas GTS,根据建设时序建立了多工序有限元模型,基于修正摩尔-库伦(Modified Mohr-Coulomb)岩土体本构模型,对双林溪桥建设对杭临城际铁路工程的矿山法隧道的影响进行了数值模拟。从中研究了基坑开挖和桥梁建设对矿山法隧道的影响,得到了桥梁施工期和运营期的土层、隧道位移云图。通过研究可以得出,对位于中风化基岩中的矿山法隧道,上部基坑开挖卸载对隧道影响较小,重点应做好施工控制和监控量测。

基于FLAC 3D的某高速公路填方路基位移发展规律研究

为研究路基堆填时原地面的水平及竖向位移情况,以广州某新建高速公路填方路基为依托,运用FLAC3D有限差分软件进行路基数值建模分析,模拟了路基在不同填筑高度、填土模量、填土密度及地基土模量时原地面的竖向及水平位移发展情况。结果显示:在离路面中心点越远,竖向位移越小,但水平位移在坡脚附近达到最大;路基填土模量对原地面竖向、水平位移基本无影响;路基填土密度以及地基土模量对原地面竖向、水平位移有明显影响。

复合土钉墙支护效果数值模拟

以济南市西客站基坑工程为依托背景,选取具有代表性的2-2支护剖面和2-2加强段支护剖面进行分析,在修正剑桥模型的基础上,利用摩尔库伦准则,通过FLAC3D有限差分软件对简单土钉墙和复合土钉墙(CSNW)进行数值模拟。其中,物理参数的选取、监测点的布置、最大不平衡力的精度、初始条件、边界条件的确定等均满足计算精度的要求。通过两种支护形式计算结果的对比分析,验证了复合土钉墙在控制边坡水平位移方面较简单土钉墙具有一定的优越性,分析了土钉和锚索的受力机理,预测了潜在滑移面的大致位置;结合基坑变形曲线,预测了可能发生滑坡的位置,提出了防治建议。

基坑开挖对邻近高铁路基变形影响的预测方法研究

依托软土地区某典型基坑工程,研究基坑开挖对邻近高铁路基变形影响的预测方法。结合该工程土体修正摩尔–库伦模型参数,建立96个不同工况下的有限元模型。通过对有限元计算结果的分析和拟合,推导能够综合考虑基坑开挖深度、支撑系统刚度和基坑距路基坡脚距离3个因素的高铁路基最大水平位移和最大沉降的简化计算公式,提出受基坑开挖影响的路基水平位移、沉降的预测曲线,并给出相应的预测流程。结果表明:在双对数坐标中,当基坑距路基坡脚距离相同时,路基最大水平位移与开挖深度的比值(δhmax/H)、路基最大沉降与开挖深度的比值(δvmax/H)均与支撑系统刚度ρ基本呈线性关系;可用图10中的折线ABC、图13中的折线DEFG分别预测路基水平位移、路基沉降;简化分析方法能较好地预测软土地区类似依托工程土层条件下受基坑开挖影响的高铁路基变形。

基坑施工对地铁隧道的影响及设计方案优化分析

针对紧邻苏州地铁2号线隧道基坑施工工程,从方案优化的角度出发,遵循时空效应原理设计提出了相应的控制隧道变形的技术措施。采用三维有限元法模拟分析了基坑开挖引起的环境效应,选用更适合模拟岩土行为的修正摩尔库伦模型,分析整个施工过程中基坑与临近地铁的受力和变形情况。本工程采用顺挖法施工,利用多道混凝土配合边桁架的支撑形式增加支撑体系的刚度和强度,对地连墙采用三轴水泥土搅拌桩进行预加固等技术措施,可有效减小对紧邻地铁的影响,为类似的设计和施工提供了参考。

路堤段地基土的变形计算方法研究

基于摩尔-库伦本构模型以及分层总和法的基本理论,推导了路基下地基土的变形计算方法。基于MATLAB数值计算软件的程序编写,实现了依据不同土层参数的变形计算。结合益阳市东部新区外环路的路基工程,对勘测深度内处理后的路基下地基土进行变形计算分析。结果表明:对于处理后的地基土,勘测深度内总变形量为14.863 1 mm。最大变形土层为粉质黏土层,总变形为6.8594 mm,占勘测深度内总变形的46.15%,占该土层厚度的0.21%。提高粉质黏土层强度可有效增加路基的稳定性和整体刚度。

基坑开挖对邻近地铁桩基影响分析

以上海浦东国际机场新建长时停车库连接匝道工程为背景,采用MIDAS GTS NX建立三维有限元分析模型,土体采用修正摩尔-库伦模型,研究新建非对称基坑开挖对邻近地铁桩基变形的影响规律。希望研究成果可为该匝道基坑开挖提供参考。

基坑斜交上穿既有地铁区间隧道数值计算分析

以徐州市三环南路快速化改造工程为背景,采用MIDAS GTSNX建立三维有限元分析模型,针对上穿斜交基坑开挖对既有地铁区间隧道的影响问题进行了三维有限元数值分析。研究成果可为类似工程的设计与施工提供参考。

软土地区深大基坑开挖对既有高架线路影响分析

采用有限元数值模拟评价软土地区深大基坑开挖对周边建构筑物影响是基坑工程预测的重要方法。文章采用修正摩尔-库伦模型,预测软土地区基坑工程实施对既有高架线路的作用及影响。