基于深厚淤泥条件基坑开挖变形的数值研究

摘要

深基坑开挖是如今地铁隧道快速发展的技术保障,而我国东南部沿海地区存在大量淤泥质土,易引发各种危害程度不一的工程事故.本文基于流固耦合有限元模型,对淤泥质场地的基坑开挖性状进行有限元数值分析,对开挖过程中的墙体侧移、地表沉降、孔隙水压力及应力路径变化规律进行了分析,研究发现:(1)随着开挖深度推进,最大侧移及最大沉降均呈近似线性变化,变形稳定时,墙身20m处为最大侧移6.1cm,与挖深的比值为0.37％;墙后0.5倍开挖深度处是最大地表沉降,为12.6cm,与挖深的比值为0.77％;(2)坑内被动区单元土体的竖向有效应力随挖深逐渐减小,水平有效应力逐渐增大;而坑外主动区土体单元则与之相反,主要呈现竖向有效应力增大,水平向有效应力逐渐减小的趋势.(3)坑内外土体单元的孔隙水压力均随开挖而不断下降,但相较于坑外区域,坑内区域的下降程度要大很多.