【摘 要】
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砌石支挡结构是一类特殊的浅基础构筑物,变形协调能力差,受施工扰动影响敏感;当受到基坑开挖过大扰动时,砌石支挡结构容易产生新的裂缝,甚至发生开裂破坏引发失稳滑塌,造成安全事故。如何有效评价并控制基坑开挖对砌石支挡结构的影响,是确保基坑工程安全和稳定的关键问题。本文结合某基坑实例,通过受压受拉损伤本构模型表征砌体材料特性,Mohr-Coulomg弹塑性模型模拟岩土体性质,建立了ABAQUS三维有限元模
【基金项目】
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湖南省创新型省份建设专项“湖湘高层次人才聚集工程创新团队”《深地和岛礁工程建设基础理论与前沿技术创新》（2019RS1059）基金；
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砌石支挡结构是一类特殊的浅基础构筑物,变形协调能力差,受施工扰动影响敏感;当受到基坑开挖过大扰动时,砌石支挡结构容易产生新的裂缝,甚至发生开裂破坏引发失稳滑塌,造成安全事故。如何有效评价并控制基坑开挖对砌石支挡结构的影响,是确保基坑工程安全和稳定的关键问题。本文结合某基坑实例,通过受压受拉损伤本构模型表征砌体材料特性,Mohr-Coulomg弹塑性模型模拟岩土体性质,建立了ABAQUS三维有限元模型,分析了基坑开挖对围护结构、基坑土体以及砌石支挡结构的影响,提出了变形控制标准评价基坑及砌石支挡结构的稳定性概念,探究了基坑支锚合理预加力、合理开挖方式及挡墙加固方法,优化设计施工方案,并结合现场监测和数值模拟进行了对比分析。论文主要结论如下:（1）基坑开挖过程中,砌体支挡结构竖向位移墙趾处位移值较小,墙顶处位移值较大,砌体支挡结构水平位移上部和底部交替出现较大值,墙趾部位拉压应力集中。（2）在变形控制基础上,基于受压受拉损伤本构模型和最大拉应变开裂准则模拟砌体材料特性,提出了基于本项目砌石支挡结构稳定性评价指标。（3）在桩锚支护条件,围护结构侧移、砌石支挡结构位移及受拉损伤系数、地表变形与预加力大小基本呈负相关,预加力取0.5～0.9倍的轴力标准值时可以控制基坑及既有砌石支挡结构变形,降低砌石支挡结构受拉开裂风险。采用地梁板和预加力锚索对砌石支挡结构加固可弱化墙趾处应力集中现象,挡墙损伤得到改善。“边挖边支护”工序比“先挖后支护”工序更及时的约束基坑及挡墙变形。
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