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三维计算与实测结果对比:综合分析

时间:2023-06-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:A2区开挖过程中,A2区内部支撑最大轴力设计值、实测值和数值计算值的对比见表5-4。图5-7 各层土体开挖后的地连墙变形实测值与数值计算值对比(短边)图5-8分别为A2区大基坑长边中心处地连墙侧向水平位移数值模拟计算值与监测值的对比。

三维计算与实测结果对比:综合分析

(1)支撑轴力对比

A1区开挖完毕后,内部支撑最大轴力设计值、实测值和数值计算值的对比见表5-3。

表5-3 A1区内部支撑轴力设计值、实测值和数值计算值

注:由于A1区开挖后施工内部结构时存在换撑情况,故第四层支撑设计轴力较大。

A2区开挖过程中,A2区内部支撑最大轴力设计值、实测值和数值计算值的对比见表5-4。

表5-4 A2区内部支撑轴力设计值、实测值和数值计算值

从对比结果来看:除A1区开挖后第五层支撑外,支撑内力实测值均小于设计报警值,这说明支撑结构设计所考虑工况时是偏安全的,而数值模拟计算值和实测值接近,整体上稍微小于实测内力值,说明计算所采用简化方法和计算工况与实际工况是大致吻合的。

A2区大基坑开挖过程中,各层水平支撑最大轴力的实测值和数值计算值对比见表5-5。

表5-5 各开挖层计算对比情况 (k N)

通过计算值和实测值的对比可以看出,两者吻合较好,均表现出支撑轴力随开挖深度的增加而增加,且开挖对相邻支撑的轴力影响较大而对较远处的支撑轴力影响较小。

图5-5 坑底隆起的实测值与数值计算值对比(www.xing528.com)

(2)坑底隆起变形

图5-5为A2区大基坑开挖后,A2区坑底隆起沿截面方向的变化的实测值与数值计算值的对比。从变形曲线可以看出,数值模拟的基坑最大隆起值为7.8cm,基坑两侧土体由于墙-土接触摩擦作用,土体隆起位移增量比较均匀,数值计算值的最大隆起量均发生在距离墙体40m左右位置,之后隆起量趋于稳定。从隆起位移曲线形态上来看,坑底隆起位移曲线也呈现出一定弧度,像一个倒扣的“锅底”。基坑监测测得的格构柱的上抬量要比基坑隆起值要小,主要原因为隆起过程中,土体与桩之间存在滑移,故土体隆起值大于格构柱上抬量,但两者隆起趋势大致相同。

(3)地连墙变形对比

图5-6为各开挖步下A1区小基坑地连墙变形的数值模拟计算值与实测值的对比。从对比结果可以看出:两者在数值上吻合较好,实际监测测得的最大水平位移位置基本发生在开挖面或开挖面上部,数值模拟的结果为最大水平位移基本发生在开挖面附近,主要原因为土体开挖后卸荷是一个缓慢的过程,而数值模拟考虑的工况为开挖后开挖面立即卸荷。

图5-6 A1区各层开挖后地连墙变形的数值模拟值与实际监测值的对比

图5-7为A2区各开挖步结束后地连墙短边水平位移的实测值和数值计算值的对比。从对比结果可以看出:前两层土体开挖的地连墙最大水平位移要比实测值要大,第三层开挖结束后两者较为接近,开挖结束后,短边中心处最大水平位移的数值模拟值和实际监测值均在65mm附近,在数值和位置上大致吻合,最大水平位移均发生在开挖面附近,基坑模拟的最终水平位移介于实测第五层土体开挖和基坑最终水平位移曲线之间。

图5-7 各层土体开挖后的地连墙变形实测值与数值计算值对比(短边)

图5-8分别为A2区大基坑长边中心处地连墙侧向水平位移数值模拟计算值与监测值的对比。从对比图可以看出:A2区大基坑开挖结束后,地连墙长边中心处最大水平位移的数值模拟值和实际监测值均在90mm附近,在数值和位置上大致吻合,地连墙最终最大横向水平位移为116mm(历经时间为2个月),平均日增量为0.5mm/d,数值模拟的最大位移位置要比实际监测最终水平最大水平位移位置高7m左右。主要原因为基坑开挖后周围土体的流变效应和实际施工过程中由于地下连续墙变形而导致的内支撑尺寸的变化是本分析模型中所没有考虑的,而前者是地连墙最大水平位移位置处下降的主要原因。

图5-8 各层土体开挖后的地连墙变形实测值与数值计算值对比(长边)

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