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基于HSS模型的地铁车站深基坑变形特性分析随着城市地铁建设的不断扩张，越来越多的地铁车站深基坑施工环节需要进行精细化设计和变形特性模拟。
HSS模型是目前应用最广泛的地铁车站深基坑变形特性模型，在进行深基坑变形特性分析时，它是一种非常有效的工具。
1. HSS模型基本原理HSS模型是一种半解析模型，它结合了弹性理论及流固耦合理论，适用于计算地铁车站深基坑施工期间的变形及应力分布。
HSS模型中采用了多层弹性板和单层液体，对于基坑周围的土层进行了全面的分析，并对地面沉降、基坑变形、周围土体侧向位移和基坑区域的孔隙水压力进行了计算和分析。
基于HSS模型进行地铁车站深基坑施工变形特性分析时，应首先确定基坑的深度和周围土层的含水量等参数，进行初步的模拟计算。
然后根据计算结果，对深基坑进行有策略的改进设计，如选择合适的支撑结构、增强周围土层的支撑能力，以及对工期及施工方法进行调整等，以达到最优化的结构设计。
3. 地面沉降及基坑变形在深基坑施工过程中，地面沉降和基坑变形是最主要的变形现象之一。
基于HSS模型，可以对地铁车站深基坑施工过程中的地面沉降及基坑变形进行预测和分析。
在分析过程中，需要考虑深度、周围土层的含水量、地基刚度及深基坑施工时间等多种因素，并基于此计算出不同条件下的地面沉降及基坑变形参数。
4. 土体位移土体位移是深基坑施工不可避免的现象之一，地铁车站深基坑施工期间，周围土层的侧向位移受到多种因素的影响，如周围土体的力学性质、深度、施工时间等。
采用HSS模型可以对此进行计算和分析，从而为深基坑的稳定施工提供有力的依据。
5. 孔隙水压力在深基坑施工过程中，孔隙水压力是一个重要的考虑因素。
当孔隙水压力过高时，容易引起基坑周围土层的渗透，影响深基坑的稳定性。
采用HSS模型可以对孔隙水压力进行计算和分析，并基于此调整工程设计，确保地铁车站深基坑的施工顺利进行。
综上所述，采用HSS模型进行地铁车站深基坑变形特性分析，可以对施工过程中的地面沉降、基坑变形、周围土体的侧向位移和孔隙水压力进行计算和分析，提供有力的工程支持，为深基坑的施工和设计提供有力依据，为城市地铁建设贡献更加可靠和稳定的基础设施。
HS模型在高原湖相沉积土层深基坑的应用林煌超;谢建斌;张水兵;马腾飞;俞键;陈彦昇【摘要】基于Hardening Soil模型,针对昆明市湖相沉积土层深基坑工程实例,采用MIDAS/GTS对湖相沉积土层中深基坑支护进行三维有限元数值模拟分析.主要研究高原湖相沉积土层中深基坑开挖过程基坑周边土体变形情况.结果表明,Hardening Soil模型可用于高原湖相沉积土层中深基坑工程的数值分析,采用Hardening Soil模型可以得到较符合实际的高原湖相沉积土层深基坑开挖变形规律.%Based on the hardening soil model, three - dimensional finite element numerical sim-ulation analysis of deep foundation pit support in lacustrine sedimentary soil is carried out by using MIDAS / GTS for the deep foundation pit engineering of lake sedimentary soil in Kunming.This paper mainly studies the deformation of soil around the foundation pit in the excavation of deep foundation pit in the plateau sedimentary soil.The results show that the hardening soil model can be used in the plateau lake sedimentary soil in numerical analysis of deep foundation pit engineering,adopts the hardening soil model can get more realistic plateau lake sedimentary soil deformation laws of deep foundation pit excavation.【期刊名称】《低温建筑技术》【年(卷),期】2018(040)001【总页数】5页(P122-126)【关键词】基坑变形;湖相沉积;数值模拟;受力变形;HardeningSoil模型【作者】林煌超;谢建斌;张水兵;马腾飞;俞键;陈彦昇【作者单位】云南大学建筑与规划学院,昆明650500;云南大学建筑与规划学院,昆明650500;云南大学建筑与规划学院,昆明650500;云南大学建筑与规划学院,昆明650500;云南大学建筑与规划学院,昆明650500;云南大学建筑与规划学院,昆明650500【正文语种】中文【中图分类】TU520 引言云南高原滇池流域一带湖相沉积土层深厚且分布广泛，此类土孔隙比大、含水量高、承载力低、压缩模量低、在荷载作用下侧向变形和次固结沉降大。
基于HSS模型的管廊基坑支护结构受力探究
郑守铭
【期刊名称】《福建建筑》
【年(卷),期】2022()10
【摘要】以某综合管廊基坑为例,基于HSS模型,运用有限元软件,对基坑支护结构受力进行数值模拟,探究综合管廊基坑内力、变形发展规律。
研究结果表明:受支撑刚度影响,随开挖深度增加,围护桩整体变形由悬臂式转变为内凸式,桩体最大水平位移位于坑底附近。
与HSS模型相比,MC模型计算得到的桩体底部水平位移值偏大,约是前者的1.60倍。
地表沉降曲线呈抛物线形分布,最大沉降发生在距基坑10 m 左右。
MC模型计算出的沉降在坑边产生较大土体隆起。
钢板桩于内支撑处产生弯矩突变,位于基坑底面偏上处;2种土体本构模型计算出的弯矩值及分布形式相差不大。
当基坑支护有两道内支撑时,第一道支撑轴力先增后减;第二道支撑在安装后,轴力逐步增大,逐渐成为主受力支撑。
【总页数】5页(P88-92)
【作者】郑守铭
【作者单位】福州城建设计研究院有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TU4
【相关文献】
1.复合支护下深基坑的变形破坏和支护结构受力演化过程分析
2.深基坑在土钉墙和桩锚联合支护条件下支护结构受力分析
3.基坑支护桩结构土体受力变形机制、稳定性有限元分析及支护桩结构合理间距分析
4.基坑装配式可回收支护和桩锚支护结构的受力与变形分析
5.基于PLAXIS 2D管廊基坑支护结构受力分析
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基于HSS模型的地铁车站深基坑变形特性分析
在城市地铁建设中，深基坑是建设中经常遇到的难题之一。
因此，在地铁车站建设过程中，深基坑的稳定性和变形特性成为了建设的关键问题。
本文以HSS模型为基础，从理论角度出发，分析了地铁车站深基坑的变形特性。
在地铁车站深基坑中，土体的力学特性是至关重要的。
其中，荷载是最主要的因素之一。
本文中，我们将主要从荷载的角度来进行分析。
首先，我们需要对地铁车站深基坑中的荷载进行分类。
按照荷载的来源和类型，可以将深基坑中的荷载分为两类：地震荷载和非地震荷载。
地震荷载是较为普遍的荷载类型，对于深基坑的变形特性具有较大影响。
地震荷载对于土体的动态力学特性进行了重点考虑，其影响主要体现在地震荷载下的变形和破裂模式上。
在地铁车站深基坑中，地震荷载的作用通常是一个多向的复杂应力状态，其影响的深度也较大。
因此，需要更加关注地震荷载对于深基坑的影响。
除了地震荷载，其他类型的荷载对于地铁车站深基坑的影响也不可忽略。
例如，地铁列车的运行荷载、建筑物的荷载等等，都会对深基坑的变形特性产生一定的影响。
因此，针对不同类型的非地震荷载，需要进行有针对性的分析。
总结而言，地铁车站深基坑的变形特性受荷载的影响较大。
地震荷载和非地震荷载的不同特性都需要被考虑。
在实际的建设过程中，需要进行详细、准确的分析，以保证深基坑的安全性和稳定性。
基于HSS模型的盾构隧道施工对邻近桥梁的影响及控制措施研究城市地铁隧道穿越邻近桥梁的工程日趋增多,若施工不当,易造成桥梁不均匀沉降等问题,影响桥梁的安全使用。
盾构法以其安全、高效及不影响地面交通等优点在隧道施工中得到了广泛应用。
目前对盾构隧道施工过程及施工参数的研究较少,且大多采用M-C模型进行模拟,对位移场的预测存在较大的误差。
小应变硬化土（HSS）模型可以同时考虑土体剪切硬化和压缩硬化,而且还可以考虑土体剪切模量在微小应变范围内随应变衰减的行为,因此,HSS模型在隧道施工数值分析中具有更好的适用性。
本文紧密依托济南轨道交通R1线盾构隧道下穿京沪高铁桥典型工程,采用HSS模型,利用土工试验获得的参数,着重从土仓压力、注浆压力、千斤顶推力等施工角度研究盾构隧道近距离下穿桥梁时的位移场演变机理及桥梁的过程响应,并提出控制措施,为日后类似穿越工程提供一定的参考。
本文主要开展了以下工作:（1）在搜集文献资料的基础上,重点分析了地铁盾构隧道的施工特点及其主要施工参数变化对周围环境的影响;对比各本构模型在隧道施工分析中的应用,表明HSS模型的预测结果和实测值更加接近,其在隧道施工数值模拟上有更好的适用性;（2）依据由土工试验方法标准和相关文献确定的试验方案,量测了济南轨道交通穿越典型粉质黏土地层的HSS模型的强度参数（有效粘聚力c’和有效内摩擦角?’）和刚度参数(参考割线模量E<sub>50</sub><sup>re</sup><sup>f</sup>,参考卸载再加载模量E<sub>ur</sub><sup>re</sup><sup>f</sup>,参考切线模量E<sub>oe</sub><sup>re</sup><sub>d</sub><sup>f</sup>),并结合经验公式获得了剪胀角?、幂指数m、泊松比?<sub>u</sub> <sub>r</sub>、参考应力p<sup>ref</sup>、破坏比R<sub>f</sub>、侧压力系数K<sub>0</sub>、参考初始剪切模量G<sub>0</sub><sup>re</sup> <sup>f</sup>、剪应变?<sub>0.7</sub>等8个参数的取值,为盾构隧道施工数值模拟奠定了基础;（3）采用有限元分析方法,对R1线盾构隧道下穿京沪高铁初始施工方案进行模拟。
基于HSS模型的地铁车站深基坑变形特性分析地铁是以地下管道方式建设，交通效率高，对城市规划起到了重要作用。
而在地铁建设中，深基坑作为地铁车站建设的关键部分，其变形特性分析一直是研究的热点。
本文基于HSS模型，研究地铁车站深基坑的变形特性。
1、HSS模型简介HSS模型是一种三维有限元模型，通过对整个基坑周围的土体进行建模，对基坑结构进行力学分析，预测与控制基坑变形，是目前较为常用的基坑工程数值模拟方法之一。
2.1、影响因素分析地铁车站深基坑的变形特性受到多方面因素的影响，主要包括基坑尺寸、周围环境地质条件、土层的物理力学性质、基坑支撑结构的稳定性等。
其中基坑支撑结构的稳定性是影响深基坑变形最重要的因素之一。
2.2、变形特性分析方法在HSS模型中，采用P-Y曲线法、极限平衡法、等效桩法、拉伸桩法等方法进行分析。
P-Y曲线法是利用荷载-位移曲线描述单桩和复合地基的竖向刚度和强度的分析方法。
极限平衡法是以平衡状态为基础，分析各种地下结构的稳定性的一种方法。
等效桩法则是将基坑的支撑作用类比为桩的承载作用，通过是桩的数量、直径和长度等参数给出桩的总承载力。
拉伸桩法则是通过在岩土地基上安装拉伸桩，改变岩土内部应力分布状态而使地基有一定的变形，达到稳定的工作状态。
2.3、实例分析以某地铁车站深基坑为例，建立HSS模型，进行变形特性分析。
结果表明：在较小的基坑尺寸下，基坑变形较小；当基坑尺寸较大时，基坑变形加剧，支撑体中的受力集中，可能引发支撑体的破坏；当基坑深度增加时，基坑变形量增加、支撑体中的受力集中更加显著，甚至出现支撑体破坏的可能性。
3、结论地铁车站深基坑的变形特性分析是基坑工程中必要的环节。
本文以HSS模型为基础，选取了一组基坑参数进行了分析。
结果表明，基坑的尺寸、深度、支撑体的稳定性等因素对基坑变形有较大的影响。
因此，在实际工程中，需要结合具体的工程环境和设计要求，选用合适的分析方法和合理的设计方案。
基于HSS模型邻近建筑的深基坑数值分析
魏立勇
【期刊名称】《建筑技术》
【年(卷),期】2024(55)6
【摘要】以某邻近既有建筑的深基坑工程为例,利用有限元软件PLAXIS 2D建立数值模型,研究了硬化土小应变模型(HSS模型)与摩尔库伦模型(MC模型)下基坑开挖过程中地连墙水平位移与地表沉降与实际监测数据的差异,并基于HSS模型分析了基坑开挖过程中围护结构水平位移与既有建筑的沉降,同时,本文分析了既有建筑与基坑之间距离以及既有建筑的层数对既有建筑倾斜率的影响。
分析结果表
明:HSS模型相对于MC模型可以更加精确的预测基坑开挖工程中的变形情况;采用HSS模型模拟时,围护结构的水平位移为“内凸形”,随基坑深度的增加,围护结构最大水平位置不断下移、最大水平位移逐渐增大,围护桩最大水平位移为24.2 mm,建筑物最大沉降为11.9 mm,均满足设计要求;基坑与建筑物之间距离越小,建筑物层数越高,邻近建筑物倾斜率越高,建筑物每增加一层,其倾斜度约增加0.58×10-4。
【总页数】5页(P746-750)
【作者】魏立勇
【作者单位】中铁十八局集团市政工程有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TU74
【相关文献】
1.深基坑与邻近建筑物相互影响的实测及数值分析
2.深基坑数值分析及其对邻近建筑物的影响预测
3.基于HSS模型的深基坑开挖对邻近桥桩的影响分析及变形控制研究
4.基于HSS本构模型的软土超大型深基坑3D数值分析
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某紧邻地铁深基坑支护设计及监测分析王秀丽;舒丽红;何春保【摘要】Constrained by space limitations,the deep foundation pit project closed to the metro station side made use of the existing station diaphragm w all as retaining structure,and rotating drill pile w ith interior support and pre-stressed anchor cable w ere used in the other sides according to geological conditions. T he key of the foundation pit project was how to control the affect of foundation pit excavation on metro structure. In order to accurately analysis the influence of foundation excavation on metro station and tunnel structures,3D finite element model was established based on the foundation pit 3D solid model. A monitoring system including the settlement of foundation pit,horizontal displacement,and axial force of interior supporting structure was proposed to ensure the construction safety. T he results and measured data according to design scheme of foundation pit show that the support deformation and force meet the criterion request,and the supporting structure scheme is feasible. T his design project can be a reference for similar engineering.%某深基坑工程紧邻地铁车站一侧，由于受场地限制，必须利用既有车站连续墙作为支护结构的一部分，而其它侧根据相应地质条件采用旋挖桩加内支撑及预应力锚索的综合支护方案。
软土地区深基坑施工对邻近地铁隧道的影响发布时间：2022-01-18T07:51:12.759Z 来源：《新型城镇化》2021年24期作者：庞明亮[导读] 距地铁隧道最近距离仅为8m，地铁结构的底部高于基坑底部4m。
图1给出了基坑平面位置图。
中咨工程管理咨询有限公司 100018摘要：为改善软土地区深基坑施工引起邻近地铁隧道变形的问题，结合现场监测数据，利用有限元软件PLAXIS3D建立深基坑-地铁隧道数值模型分析深基坑施工引起邻近地铁隧道的变形。
关键词：软土地区；数值模拟；深基坑；地铁隧道1工程背景某大厦项目为沿海地区某城市地标性建筑物。
该大厦的高度为450m，基坑开挖深度为为24m，电梯井部最大深度为30m，基坑的面积达到13500，土方的量高达35万，地下室的建筑面积65000。
该大厦周围人流量很大，交通管线相当复杂。
其中最重要的是紧邻地铁1号线，距地铁隧道最近距离仅为8m，地铁结构的底部高于基坑底部4m。
图1给出了基坑平面位置图。
2.2材料参数土体本构模型采用小应变土体硬化模型（HSS模型）。
它能更好的反应土体在小应变范围内的特性，同时还能考虑应力路径相关性。
2.3控制标准《城市轨道交通结构安全保护技术规范》（CJJ/T202—2013）从隧道水平位移、竖向位移、径向收敛和隧道变形曲率半径4个方面给出了城市轨道交通结构安全控制指标值。
3数值模拟结果分析3.1基坑与隧道间水平距离的影响为研究地铁隧道与基坑间的水平距离L对基坑开挖引起邻近地铁隧道变形的影响，建立5种不同水平距离的工况：4、6、8、10、12m。
隧道拱顶沉降和左侧拱腰水平位移曲线如图3所示。
从图3（a）中可以看出，隧道拱顶沉降随着隧道进深迅速增大，并在基坑中部沉降达到最大值，随后迅速减小直至趋于稳定。
同时，拱顶沉降随着基坑与隧道间的水平距离的增长而减小。
当水平距离分别为4、6、8、10、12m 时，拱顶最大沉降对应值为11.4、8.2、4.0、2.3、1.3mm。
HSS模型在计算地铁车站基坑开挖中的应用摘要：通过对本构模型的论证对比，采用小应变硬化土HSS模型计算无锡地铁某车站基坑开挖变形和对周边环境的影响。
计算结果表明，采用HSS模型能够很好的预测基坑围护结构变形和地表沉降。
关键词：本构模型、HSS模型、基坑Abstract: Though the comparison of the different constitutive models, this paper using the HSS model simulate the foundation pit of Wuxi metro. The result of numerical analysis show that the finite element model by using HSS model can predict the deformation of retain wall and the settlement of the surface of the foundation pit better than using other models.Key words: constitutive model, HSS model, foundation pit1 引言土的性质中，岩土材料有着不可恢复的行为，屈服现象和剪切导致的剪胀现象。
而理想弹塑性理论又不能很好的反映土体的重要特征，如非线性等，所以应采用更为高级的弹塑性模型去模拟。
2 常用模型对比土体变形性质的突出特征是：其模量与应力水平有关和卸载模量大于加载模量。
这一特征用Duncan-Chang（简称DC）模型能较好地反映，但它是非线性弹性模型，不能反映土体在塑性阶段的变形特征。
Mohr-Coulomb（简称MC）模型能较好描述土体在塑性破坏阶段的变形特征，但它采用常值变形模量，难以计算土体在工作状态下的变形。
MC模型和Drucker-Prager（简称DP）模型，其卸载和加载模量相同，应用于基坑开挖时往往导致不合理的坑底回弹，只能用作基坑的初步分析。
