›› 2011, Vol. 32 ›› Issue (S2): 592-597.

• 数值分析 • 上一篇    下一篇

土体本构模型对强度折减法分析基坑整体稳定性的影响

胡安峰1, 2,陈博浪1, 2,应宏伟1, 2   

  1. 1. 浙江大学 岩土工程研究所,杭州 310058;2. 浙江大学 软弱土与环境土工教育部重点实验室,杭州 310058
  • 收稿日期:2011-05-20 出版日期:2011-08-10 发布日期:2011-08-26
  • 通讯作者: 应宏伟,男,1971年生,博士,副教授,主要从事土力学、地基处理及地下工程的教学和研究工作。E-mail:ice898@zju.edu.cn E-mail:anfenghu@zju.edu.cn
  • 作者简介:胡安峰,男,1974年生,博士,副教授,主要从事软黏土力学与深基坑研究工作
  • 基金资助:

    “十一五”国家科技支撑项目(No. 2008BAJ06B01)

Influences of constitutive models on overall stability analysis of deep excavations using strength reduction method

HU An-feng1, 2, CHEN Bo-lang1, 2, YING Hong-wei1, 2   

  1. 1. Institute of Geotechnical Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310058, China; 2. Key Laboratory of Soft and Geoenvironmental of Ministry of Education, Zhejiang University, Hangzhou 310058, China
  • Received:2011-05-20 Online:2011-08-10 Published:2011-08-26

摘要: 运用有限元强度折减法对基坑工程进行整体稳定性分析时,已有研究主要采用摩尔-库伦模型对土体进行模拟,由于摩尔-库伦模型给出的基坑变形曲线与实测不符,故据此得到的基坑整体稳定安全系数也不甚合理。采用Plaxis硬化模型模拟开挖过程,在强度折减分析中采用特征点位移突变对基坑整体稳定性进行收敛判断,通过分析对比所选取的不同特征点的位移与折减系数的关系曲线,提出采用挡墙内侧开挖面附近土体作为收敛判断的判别点较为合理,其安全系数的取值与采用极限平衡法得到的结果比较接近,而摩尔-库伦模型所得到的计算结果则偏大。最后分析了基坑宽度、基底软土层厚度、挡墙插入深度和挡墙刚度等因素对基坑整体稳定性的影响,并比较了采用这两种不同土体本构模型对分析结果的影响

关键词: 强度折减法, 失稳判据, 安全系数, 深基坑, 稳定性分析

Abstract: In previous studies, Mohr-Coulomb criterion is mainly used to simulate soil behaviors in the analysis of overall stability of deep excavations using strength reduction method. However, the deformations obtained by numerical method using Mohr-Coulomb criterion can’t coincide with the measured results well, which may lead to an unreasonable safety factor. So Hardening-Soil criterion is introduced to simulate the excavation process using software Plaxis; and the displacement abruptness of characteristic node is used to judge the stability of the pit. By analyzing the relationship between the displacements of different nodes and coefficient of strength parameter reduction, the soil node near excavation surface in front of wall is selected as the reasonable point in convergence judgment. The safety factor obtained using Hardening-Soil criterion agrees well with the result by using the limit equilibrium method. Whereas the safety factor obtained using Mohr-Coulomb criterion is much larger. Finally, the influences of many factors, such as width of pit, thickness of weak soil beneath the base of excavation, depth of embedment and stiffness of retaining wall on overall stability are investigated intensively; and the results obtained by using two different constitutive models are compared

Key words: strength reduction method, instability criterion, safety factor, deep excavation, stability analysis

中图分类号: 

  • TU 433
[1] 李剑, 陈善雄, 余飞, 姜领发, 戴张俊. 预应力锚索加固高陡边坡机制探讨[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 707-713.
[2] 聂秀鹏, 逄焕平, 孙志彬, 谢松梅, 侯超群. 三维加筋边坡地震稳定性上限分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3483-3492.
[3] 陈建功, 李 会, 贺自勇, . 基于变分法的均质土坡稳定性分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 2931-2937.
[4] 张海娜, 陈从新, 郑 允, 孙朝燚, 张亚鹏, 刘秀敏, . 坡顶荷载作用下岩质边坡弯曲倾倒破坏分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 2938-2946.
[5] 陈峥, 何平, 颜杜民, 高红杰, 聂奥祥, . 超前支护下隧道掌子面稳定性极限上限分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2154-2162.
[6] 吴关叶, 郑惠峰, 徐建荣. 三维复杂块体系统边坡深层加固条件下稳定性及 破坏机制模型试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2369-2378.
[7] 谷淡平, 凌同华, . 悬臂式型钢水泥土搅拌墙的水泥土 承载比和墙顶位移分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1957-1965.
[8] 刘念武, 陈奕天, 龚晓南, 俞济涛, . 软土深开挖致地铁车站基坑及 邻近建筑变形特性研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1515-1525.
[9] 张龙飞, 吴益平, 苗发盛, 李麟玮, 康田. 推移式缓倾浅层滑坡渐进破坏力学模型 与稳定性分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(12): 4767-4776.
[10] 任晋岚, 陈曦, 王冬勇, 吕彦楠. 基于广义Hoek-Brown准则的瞬时线性化 强度折减技术[J]. 岩土力学, 2019, 40(12): 4865-4872.
[11] 李典庆, 周强, 曹子君, . 基于广义可靠指标相对安全率的岩土工程 设计安全判据[J]. 岩土力学, 2019, 40(10): 3977-3986.
[12] 李连祥, 刘嘉典, 李克金, 黄亨利, 季相凯, . 济南典型地层HSS参数选取及适用性研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(10): 4021-4029.
[13] 尹小涛,薛海斌,汤 华,任兴文,宋 罡,. 边坡局部和整体稳定性评价方法的辩证统一[J]. , 2018, 39(S1): 98-104.
[14] 尹小涛,严 飞,秦雨樵,周 磊,王东英, . 地震作用下华丽高速公路金沙江桥华坪岸顺层边坡动力稳定性评价[J]. , 2018, 39(S1): 387-394.
[15] 周 勇,朱亚薇, . 深基坑桩锚支护结构和土体之间协同作用[J]. , 2018, 39(9): 3246-3252.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 孔祥兴,夏才初,仇玉良,张丽英,龚建伍. 平行小净距盾构与CRD法黄土地铁隧道施工力学研究[J]. , 2011, 32(2): 516 -524 .
[2] 王振红,朱岳明,武圈怀,张宇惠. 混凝土热学参数试验与反分析研究[J]. , 2009, 30(6): 1821 -1825 .
[3] 吉武军. 黄土隧道工程问题调查分析[J]. , 2009, 30(S2): 387 -390 .
[4] 陈力华 ,林 志 ,李星平. 公路隧道中系统锚杆的功效研究[J]. , 2011, 32(6): 1843 -1848 .
[5] 陈立文,孙德安. 不同应力路径下水土耦合超固结黏土分叉分析[J]. , 2011, 32(10): 2922 -2928 .
[6] 赵明华,雷 勇,张 锐. 岩溶区桩基冲切破坏模式及安全厚度研究[J]. , 2012, 33(2): 524 -530 .
[7] 马 刚 ,常晓林 ,周 伟 ,周创兵 . 基于Cosserat理论的重力坝深层抗滑稳定分析[J]. , 2012, 33(5): 1505 -1512 .
[8] 王 宇 ,贾志刚 ,李 晓 ,汪 灿 ,余宏明 . 边坡模糊随机可靠性分析的模糊点估计法[J]. , 2012, 33(6): 1795 -1800 .
[9] 谭忠盛 ,李 健 ,卓 越 ,张 鹏 . 无纺布对海底隧道衬砌防水作用的试验研究[J]. , 2012, 33(7): 1927 -1932 .
[10] 张虎元,贾灵艳,周 浪. 高效废物处置库的混合型缓冲回填材料压缩特性研究[J]. , 2013, 34(6): 1546 -1552 .