成都膨胀土基坑边坡降雨条件与支护结构内力关系的数值模拟研究

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随着西南城市的大规模建设,近年来成都东郊地区出现了大量深大基坑,由于膨胀土具有干缩湿胀的特性,基坑边坡常常出现群垮群坏的现象,分析发现降雨为主要诱因。研究降雨条件下膨胀土基坑边坡支护结构的变形和内力响应,一方面可以为设计人员在考虑降雨条件的影响时提供相应的参考,另一方面可以帮组施工人员合理安排施工计划并做好预防措施。本文主要依托成都时代欣城基坑项目,研究降雨条件与基坑支护结构内力的关系。采用SEEP/W软件建立二维有限元基坑边坡降雨入渗模型,计算现场降雨条件下的边坡入渗特征和湿度场变化规律;通过室内膨胀特性试验将边坡降雨入渗湿度场特征转换为基坑边坡膨胀应力分布,建立FLAC 3D基坑边坡数值计算模型,计算不同降雨条件对基坑边坡支护结构内力的影响;通过时代欣城基坑边坡现场监测,对比数值模拟计算结果,分析降雨条件与支护结构内力的关系。通过数值计算结果和现场试验结果对比分析,支护内力随降雨量的关系曲线可分为三个阶段:当降雨量较小(小于5mm)时,降雨量对支护结构内力的影响较小:随着降雨量的增大(大于5mm,小于15mm),支护结构内力随降雨量的增大显著增大,降雨量对支护结构内力的影响增大;当降雨继续增大超过某一数值(大于15mm)时,支护结构内力随降雨量的增大而增大的速度减缓,降雨量对支护结构内力的影响减小。
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