考虑流固耦合作用的深基坑开挖支护体系变形分析

王泳海; 李伟; 卢善超; 王日升; 张永壮; 吴鸿芮; 许茂林; 张韬

山东交通学院学报 ›› 2025, Vol. 33 ›› Issue (04) : 76 -83.

王泳海, 李伟, 卢善超, 王日升, 张永壮, 吴鸿芮, 许茂林, 张韬

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摘要

为精准获得耦合场作用下基坑支护变形规律，以实际高水头工程为依托，采用有限元软件PLAXIS对多场耦合作用下的基坑开挖支护体系进行有限元模拟，工程开挖中对支护结构薄弱环节的水平位移、地表沉降及坑底隆起等关键变形指标实时监测，并将实测结果与模拟分析结果对比分析。结果表明：1)考虑高水头耦合作用的基坑开挖支护最大水平位移出现在距桩顶约7.5 m处，最大水平位移为41.771 mm,地表最大沉降位于距基坑约5.0 m处，最大沉降为32.682 mm,坑底最大隆起位于对称中心与桩体间的区域，最大隆起为19.600 mm;模拟变形规律与现场实测数据基本一致。2)实测数据介于考虑流固耦合作用的数值模拟计算结果与未考虑流固耦合作用的数值模拟结果间，且整体上更接近前者。3)支护桩水平位移、桩周土体沉降和坑底隆起的最大模拟结果可作为现场监测预警阈值，高水头区域基坑开挖深度增大后变形增大，应及时进行支护。