PLAIX3D基坑开挖模拟步骤2新(计算)
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开挖是岩土工程中常见的、普遍的一种工程实践,广泛地在建筑深基础、地铁车站或区间、地下空间开发等建设工程中实施。
针对开挖的支护设计,便成了当前岩土工程师面对的一个重要问题。
尤其在目前开挖工程周围环境复杂的情况下,要做到安全、经济的设计方案,需要对开挖支护方案做更加详细和全面的分析,有限元软件成为不可或缺的分析工具。
近年来,PLAXIS 软件在开挖工程分析中的应用越来越广泛,受到了广大岩土工程师的信赖和认可。
本文就PLAXIS 软件在基坑开挖支护分析中的相关问题做一些梳理和汇总,首先介绍地基土层模拟中需要注意的问题。
1 本构模型选择基坑开挖分析中首先解决的问题是对土层的模拟,相较于传统设计方法中将土层作为荷载(抗力)或者线弹性弹簧来考虑,有限元分析中要考虑土层的非线性、弹塑性,以及土中地下水的变化对土层力学行为的影响等,因此涉及到本构模型选择和参数取值问题。
1.1 摩尔-库伦本构模型我们最熟悉的本构模型是摩尔-库伦模型(MC),即理想弹塑性模型,其参数简单、求解速度快,可以较好的模拟土体的破坏特性(摩尔-库伦强度破坏准则),应用十分方便,被广泛应用到各种领域的岩土工程计算分析当中。
摩尔-库伦模型的应力-应变关系见图1,在达到屈服强度之前其表现为线弹性状态,即其模量为常量(模型参数用杨氏模量E 代表)。
图1 MC 模型的线弹性理想塑性应力-应变关系对一般土体而言,其应力应变关系往往表现出非线性特征(甚至在一开始加载时),且其模量与应力PLAXIS 基坑开挖支护模拟要点解析(一)筑信达 章延平路径相关。
将加载起始的切线模量定义为E 0,屈服强度一半应力水平所对应的割线模量(实际指土体的平均加载模量)定义为E 50,而卸载再加载情况下则对应卸载重加载模量E ur 。
三轴排水试验中土体不同模量的定义如图2所示。
因此,在使用MC 模型时,要特别注意根据土体的实际应力路径来确定使用合适的模量值,比如对于基坑开挖工程,主要为卸载过程,一般E ur 可以达到3E 50,有些软黏土更高。
基坑开挖的基本流程一、前期准备。
要说这基坑开挖啊,前期准备可不能马虎。
咱得先把场地给整明白喽。
就好比你要盖个小房子,得先把那块地给清理干净,不能有乱七八糟的东西在那碍事。
施工场地里的杂物啊、垃圾啊都得清走。
还有呢,得好好看看地质情况。
这就像是你要认识一个新朋友,得先了解人家的脾气秉性一样。
找专业的人来勘探地质,知道地下是啥样的土啊,有没有石头,有没有地下水啥的。
要是有地下水,那可就有点小麻烦啦,得想办法把水给处理好,不然挖着挖着变成小水塘可就不好玩喽。
接着就是确定基坑的边界啦。
这个就像是给这个大坑画个圈,告诉大家只能在这个圈里挖,不能到处乱挖一通。
这时候测量的小伙伴就得特别细心啦,稍微差一点,那可就有可能挖到不该挖的地方去了。
二、开挖过程。
准备工作做好了,就可以开挖喽。
一般呢,是从浅的地方开始挖。
就像你吃蛋糕,肯定是从上面一层一层吃嘛。
挖的时候可不能太猛,要控制好速度和深度。
如果一下子挖得太深太快,这基坑可能就会不高兴啦,它可能就会塌掉,那可就糟糕透顶啦。
在开挖的时候,还得把挖出来的土给运走。
不能让土堆在旁边不管呀,不然就会影响后续的工作。
这运土也有讲究呢,得找合适的车子,安排好运输的路线,就像给土安排一个专门的小旅行路线一样。
而且呀,在开挖的过程中,要不断地检查基坑的情况。
看看坑壁是不是稳定啊,有没有出现裂缝之类的。
要是发现有啥不对劲的地方,就得赶紧停下来,想办法解决。
这就像是你走路的时候发现前面有个小坑,得停下来绕过去或者把坑填平一样。
三、支撑防护。
基坑要是挖得比较深的话,那就需要给它做一些支撑防护啦。
这就像是给基坑穿上一层铠甲,让它更坚固。
可以用一些钢板桩啊,或者是混凝土支撑之类的东西。
这些支撑可重要了呢,要是没有它们,基坑可能就会被周围的土给挤得变形,就像一个人被挤在墙角一样难受。
做支撑的时候也要特别小心,要按照设计好的方案来做。
每个支撑的位置啊,角度啊都得准确无误。
这就像搭积木一样,一块搭错了,整个积木塔可能就不稳当了。