基坑开挖的一个疑问

ocat

基坑开挖的模拟我看过不少人的做法不相同
方法1
一步开挖
    solve
   加支撑
  solve
  二步开挖
  sovle
加支撑
sovle
.....
方法 2
    一步开挖
    支撑
   solve
   二步开挖
  支撑
   solve
........
方法 3
    一步开挖
     step n
    支撑
   step n
  二步开挖
     step n
    支撑
    step n

这三种方法出来的结果是不一样的，不知那种方法比较好，到底有什么讲究呢？

geostability

我用的是你说的第二种方法,模拟的是土钉了,因为土钉是在开挖后随即进行了支护,没有考虑它的solve,我的看法是这三种方法针对与不同的支护结构而应该采用相应的方法,不能千篇一律的阿,个人观点.

ocat

其实我看到好多土钉支护算例都是采用第一种和第三种形式的

geostability wrote:
我用的是你说的第二种方法,模拟的是土钉了,因为土钉是在开挖后随即进行了支护,没有考虑它的solve,我的看法是这三种方法针对与不同的支护结构而应该采用相应的方法,不能千篇一律的阿,个人观点.

evenrain

我做土钉支护的时候也用的是第二种方法，根据时空效应，土钉支护在开挖后就要进行支护，所以第二种比较贴切吧。

lotus

第一种更为合适. 更符合实际情况.

第二种可能不安全,因为这种方法相当于把开挖和支撑放在一个计算步里,会导致还没有挖完支撑就已经起作用了,这显然是不合理的.

大家可以比较一下方法一和二,我认为方法一得出的位移比方法二要大. 实际也如此,即使是土钉,我也觉得方法一是正确的.

geostability

lotus wrote:
第一种更为合适. 更符合实际情况.

第二种可能不安全,因为这种方法相当于把开挖和支撑放在一个计算步里,会导致还没有挖完支撑就已经起作用了,这显然是不合理的.

大家可以比较一下方法一和二,我认为方法一得出的位移比方法二要大. 实际也如此,即使是土钉,我也觉得方法一是正确的.

我觉得针对土钉支护,不可能等你挖完平衡以后在打入土钉了,现在的实际工程中,就是充分利用土钉这一优点来进行施工了,按照一或三方法,是开挖后,再进行施工,我认为这与实际情况不太符合.第一种方法肯定比第二种方法的位移大,因为你让它再无支护的情况下发生了较大的变形,然后在支护,土体内的质点已经发生了变位,你在支护只能阻止或减小其变形.这样你看计算的位移值偏大,并且我认为这样与实际不太符合.另外,还有怎么会没有挖完就会支护了,你在设置cable的时候,基坑的开挖步数和端点的位置你要先合理设置,做到挖一层支护一下,我觉得方法二适合土钉支护/个人观点/

lotus

不管怎么及时支护,总是要先开挖后支护.只要先开挖,开挖后基坑在没有支护前也已平衡,不管之间的时间多短,除非基坑已破坏. 支护的及时不及时会影响基坑的自稳能力. 影响自稳的原因是孔压和有效应力之间转化的结果. 这就是'时'效应.

在基坑工程里模拟时空效应:要模拟空,就要做三维计算,严格模拟施工顺序;要模拟时,就要加入流固耦合计算, 其中包括固结和次固结,由于基坑工程一般时间比较短,加上是缷载问题,次固结可能是不明显的. 如果只做排水或不排水计算, 那么这个计算只能说模拟了空,而时模拟的并不准确.

在数值计算时,如果把开挖和支护放在同一个计算步里,一般处理是这样的, 由于土体开挖所引起内外力不平衡要达到计算步结束时才能算完全挖完. 而支护的刚度在一开始就发挥作用. 这在一般的有限元软件里标准做法. 显然两者在时间上和实际是不符的.  除非FLAC里不是这么处理的.

ocat

如果这样做的话，模拟出来的最后一排土钉不受力了啊。不知道能不能引入隧道里面“应力释放系数”的概念进行模拟？希望大家多讨论哦。不同的方法出来的结果差异很大的

lotus wrote:
不管怎么及时支护,总是要先开挖后支护.只要先开挖,开挖后基坑在没有支护前也已平衡,不管之间的时间多短,除非基坑已破坏. 支护的及时不及时会影响基坑的自稳能力. 影响自稳的原因是孔压和有效应力之间转化的结果. 这就是'时'效应.

在基坑工程里模拟时空效应:要模拟空,就要做三维计算,严格模拟施工顺序;要模拟时,就要加入流固耦合计算, 其中包括固结和次固结,由于基坑工程一般时间比较短,加上是缷载问题,次固结可能是不明显的. 如果只做排水或不排水计算, 那么这个计算只能说模拟了空,而时模拟的并不准确.

在数值计算时,如果把开挖和支护放在同一个计算步里,一般处理是这样的, 由于土体开挖所引起内外力不平衡要达到计算步结束时才能算完全挖完. 而支护的刚度在一开始就发挥作用. 这在一般的有限元软件里标准做法. 显然两者在时间上和实际是不符的.  除非FLAC里不是这么处理的.

lotus

ocat wrote:
如果这样做的话，模拟出来的最后一排土钉不受力了啊。不知道能不能引入隧道里面“应力释放系数”的概念进行模拟？希望大家多讨论哦。不同的方法出来的结果差异很大的

那要看你是怎么模拟了,如果是一层就挖一次的话,而且不考虑时间因素,是这样的.但是,实际可能是一层分几块挖,挖完一块就支护. 这样上一块土钉还是会受力的.就算是最后一层的最后一块的支护,如果要考虑时间因素的话,再它加上去后,也是会受力的. 这也是实际情况.

zhaojiegj

我觉得的第一种方法合适，如果采用一层就挖一次的简单方法，最后一排土钉拉力确实为0，如果考虑时间因素，则不为0。