地下连续墙施工影响应力重分布的数值模拟

›› 2012, Vol. 33 ›› Issue (11): 3433-3438.

地下连续墙施工影响应力重分布的数值模拟

夏元友¹，裴尧尧¹，王震²，陈少炎¹，陈晨¹

1. 武汉理工大学土木工程与建筑学院，武汉 430070；2. 中国建筑第三工程局有限公司，武汉 430000

收稿日期:2012-07-10 出版日期:2012-11-12 发布日期:2012-11-14
作者简介:夏元友，男，1965年生，博士，教授，博士生导师，主要从事岩土力学与工程方面的研究
基金资助:
教育部科学技术研究重点项目(No. 109110)。

Numerical simulation of stress redistribution during diaphragm wall construction

XIA Yuan-you¹，PEI Yao-yao¹，WANG Zhen²，CHEN Shao-yan¹，CHEN Chen¹

1. School of Civil Engineering and Architecture, Wuhan University of Technology, Wuhan 430070, China; 2. The third Bureau of China State Construction Engineering Corporation, Wuhan 430070, China

Received:2012-07-10 Online:2012-11-12 Published:2012-11-14

摘要/Abstract

摘要： 对武汉市某超大型超深基坑10幅邻近地连墙跳跃式施工过程进行了三维有限差分数值模拟。数值模拟步骤依次为泥浆护壁成槽开挖、混凝土浇筑及混凝土硬化3个过程。泥浆护壁成槽开挖及混凝土浇筑分别采用常静液压力和变静液压力的方式加载，混凝土的硬化过程采用变弹性模量和泊松比的线弹性实体单元完成。数值计算结果与实测数据吻合较好。对单个跳跃式开挖过程墙上土压力的监测揭示了地下连续墙施工影响应力重分布的变化规律。模拟施工完成后10幅地下连续墙上的土压力值沿墙长度方向随静止土压力值上下波动，波谷出现在槽段连接处附近，波峰接近槽段中心轴，波动幅度大小与土体深度有关。分析表明，泥浆压力、混凝土灌注压力及土压力差值是影响墙后应力重分布波动幅度的主要原因，适当的泥浆重度及合理的注浆方式能避免土体扰动。

关键词: 地下连续墙, 施工, 应力重分布, 数值模拟, 现场实测

Abstract: The construction of ten adjacent panels of a diaphragm wall of an ultra deep excavation in Wuhan city is simulated by a three-dimensional finite difference method. The construction procedure consists of the excavation supported by slurry, concrete pouring, and concrete hardening. The excavation is simulated by the constant distributed hydrostatic pressure while the concrete pouring process adopts variable distributed hydrostatic pressure. The concrete hardening process is finished by linear elastic solid elements with variable elasticity modulus and Poisson ratio. The results of the numerical computation show good agreement with the field test data. According to the process of single jumping excavation, the pressure monitoring reveals the influence of diaphragm wall construction on stress redistribution. The earth pressure fluctuates along the retaining wall after the construction completion of the ten panels. The peak value appears in the middle of the panel, while the trough value appears around the junction of two panels. The fluctuation range is related to the depth. The differences between slurry pressure, concrete pouring pressure and earth pressure are the main reason influencing the redistribution of earth pressure. Reasonable slurry unit weight and ideal concrete pouring method are suggested to avoid disturbance of soils.

Key words: diaphragm wall, construction, stress redistribution, numerical simulation, field test

中图分类号:

TU 94

夏元友，裴尧尧，王震，陈少炎，陈晨 . 地下连续墙施工影响应力重分布的数值模拟[J]. , 2012, 33(11): 3433-3438.

XIA Yuan-you ，PEI Yao-yao ，WANG Zhen ，CHEN Shao-yan ，CHEN Chen . Numerical simulation of stress redistribution during diaphragm wall construction[J]. , 2012, 33(11): 3433-3438.

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[1]	李翻翻, 陈卫忠, 雷江, 于洪丹, 马永尚, . 基于塑性损伤的黏土岩力学特性研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 132-140.
[2]	王忠凯, 徐光黎. 盾构掘进、离开施工阶段对地表变形的影响范围及量化预测[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 285-294.
[3]	夏坤, 董林, 蒲小武, 李璐, . 黄土塬地震动响应特征分析[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 295-304.
[4]	郭院成, 李明宇, 张艳伟, . 预应力锚杆复合土钉墙支护体系增量解析方法[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 253-258.
[5]	陈舞, 张国华, 王浩, 钟国强, 王成汤, . 基于T-S模糊故障树的钻爆法施工隧道坍塌可能性评价[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 319-328.
[6]	闫国强, 殷跃平, 黄波林, 张枝华, 代贞伟, . 三峡库区巫山金鸡岭滑坡成因机制与变形特征[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 329-340.
[7]	丁智, 张霄, 金杰克, 王立忠, . 基坑全过程开挖及邻近地铁隧道变形实测分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 415-423.
[8]	刘红岩. 宏细观缺陷对岩体力学特性及边坡稳定影响研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 431-439.
[9]	金爱兵, 刘佳伟, 赵怡晴, 王本鑫, 孙浩, 魏余栋, . 卸荷条件下花岗岩力学特性分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 459-467.
[10]	韩征, 粟滨, 李艳鸽, 王伟, 王卫东, 黄健陵, 陈光齐, . 基于HBP本构模型的泥石流动力过程SPH数值模拟[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 477-485.
[11]	吴锦亮, 何吉, . 岩质边坡动态开挖模拟的复合单元模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 535-540.
[12]	吴凤元, 樊赟赟, 陈剑平, 李军, . 基于不同侵蚀模型的高速崩滑碎屑流动力过程模拟分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 3236-3246.
[13]	孙峰, 薛世峰, 逄铭玉, 唐梅荣, 张翔, 李川, . 基于连续损伤的水平井射孔-近井筒三维破裂模拟[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 3255-3261.
[14]	穆锐, 浦少云, 黄质宏, 李永辉, 郑培鑫, 刘旸, 刘泽, 郑红超, . 土岩组合岩体中抗拔桩极限承载力的确定[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2825-2837.
[15]	金俊超, 佘成学, 尚朋阳. 基于应变软化指标的岩石非线性蠕变模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2239-2246.

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