小区地下车库深基坑支护结构及止降水方案设计(6)
3.1 X1段基坑支护的计算
3.1.1 Plaxis模型建立
模型尺寸为50m 20m，模型剖面的竖直边界施加滑动约束（ ）。底部沿x、y双向固定，如图3.1所示。
图3.1 X1段plaxis模型土层模型采用摩尔—库伦模型，土层厚度、内摩擦角、粘聚力、弹性模量均按照地质报告参数取用，如表3.1所示。
表3.1 X1段建立模型的土层设计参数
土层 土层重度γ(kN/m3) 厚度
(m) 内聚力
c(kPa) 内摩擦角（°） 弹性模量
(kPa)
泊松比
1-2 18.7 1.0 5 5 3.00×104 0
2-1 18.8 3.5 16 26 0.96×104 0.3
2-2 19 3.0 24 22 1.44×104 0.3
3 18.5 1.8 12 19 0.46×104 0.3
4 19.0 6.0 16 26 1.60×104 0.3
5 19.6 28 17 30 1.70×104 0.3
钻孔灌注桩采用弹性梁结构，支撑采用支锚结构，材料性质如表3.2所示。
表3.2 X1建立模型的桩、支撑材料性质参数
抗拉压刚度EA(kN/m) 抗弯刚度
EI(kNm2/m) 折算厚度
d(m) 泊松比
ν 间隔间距
L(m)
钻孔灌
注桩 8.478 106
1.91 105
0.52 - -
支撑 7.2 106
- - - 8
此模型的网格生成如图3.2所示。
图3.2 X1段有限元分析的网格生成图
3.1.2 有限元计算结果
按上述模型进行计算，得出结果如图3.3—图3.6所示。
图3.3 X1段灌注桩方案的水平位移
图3.4 X1段灌注桩方案的垂直位移
图3.5 X1段灌注桩方案的总体位移图
图3.6 X1段灌注桩方案的桩体剪力及弯矩图
按此模型计算所得的支撑内力 。
由以上结果可知：该方案下基坑的最大水平位移为47.6mm，最大垂直位移为-38.3mm，基坑内最大隆起为20mm米左右，灌注桩的最大水平位移为46.5mm，满足要求。而灌注桩的最大弯矩为273.85kN.m/m，支撑内力 。与手算得出结果差别较大，因Plaxis程序所模拟的情况与实际情况相近，为使结构设计偏安全，灌注桩及内支撑的配筋将根据Plaixs所得的结果计算。
3.1.3 硬土模型下的模型计算
前面使用摩尔—库伦模型模拟土体的行为。尽管该模型被经常使用，但它不能模拟土的一些特殊形态，例如初次加载和卸载—再加载之间的刚度差别。在更先进的硬土模型中，这些差别可以得到体现。在开挖模拟中，坑槽底部的土主要承受卸载，因而表现地相对较硬。墙边的土主要承受剪切应力，因而表现地刚度刚度较小[7]。尽管这些土体行为可以通过对基坑边的底部土体应用不同的土体参数来模拟，不过更容易并且更可靠的方法是使用硬土模型。所以下面对该模型进行调整，对所有土层用硬土模型代替摩尔—库伦模型来模拟。土层设计参数如表3.3所示。
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