某下立交通道基坑开挖数值模拟分析

付武荣 吕俊杰

上海公路桥梁（集团）有限公司 上海 200433

伴随着城市改造升级与立体开发，基坑周边往往紧贴各种重要的建（构）筑物，如轨道交通设施、地下管线、隧道、天然地基民宅、大型建筑物等，对设计理论与施工技术都提出了更高的要求[1-3]。

本文依托上海某下立交工程项目，利用Midas GTS NX有限元分析软件，对其中的条形基坑进行数值模拟，并通过与实际监测数据对比，确定了合适的小应变硬化土模型参数。

1 工程概况

某下立交通道主体工程分为顶管段、明挖暗埋段、明挖敞开段以及顶管始发井和接收井等工段，地道为双向分离式，其中顶管段长445 m，明挖暗埋段长174 m，明挖敞开段长205 m，始发井长15 m，接收井长11 m，总计850 m（单幅）。

顶管断面尺寸为9.9 m×8.15 m；明挖段分离式单幅地道宽9.7～10.1 m，共板处宽19.0 m。工程的整体模型如图1所示。

图1 工程整体模型

本项目最大勘探深度为80.3 m。在勘探深度范围内，地层根据其形成年代、成因类型及工程性质特征自上至下可划分为9个大层和若干亚层，分别为①1杂填土、①2浜底淤泥、①3浜填土、②1粉质黏土、③淤泥质粉质黏土、③T黏质粉土、④淤泥质填土、⑤1黏土、⑤1T黏质粉土、⑤3黏土、⑤4粉质黏土、⑤4T泥炭质土、⑥粉质黏土、⑦粉砂、⑧1黏土、⑧2-1粉质黏土与粉砂互层、⑧2-2粉质黏土与粉砂互层、⑧2-3粉质黏土夹粉砂、⑨1细砂、⑨1T粉质黏土夹粉砂，其中，第②～⑤层为全新世Q4沉积层，第⑥～⑨层为晚更新世Q3沉积层。

本工程基坑开挖范围内土层主要为：①1层、②1层、③层、③T层和④层。

2 模型建立

由于整个项目体量较大，在保证网格划分精度的前提下，全部建模会导致模型单元数量和节点数量过多，影响计算时间，因此根据研究需要，将模型分段建模。……