開挖前降水作用下基坑圍擋結構-地層相互作用機制

摘要：依托天津地鐵3號線某車站基坑實測資料,建立二維流固耦合有限元數值模型,研究不同基坑寬度和開挖前降水深度條件下被動區土壓力、地基土水平向基床系數等參數沿深度的分布規律,并將數值分析結果與傳統基坑設計中基于m法得到的結果進行對比和分析。結果表明,基坑開挖前降水時,降水深度范圍內的地基土水平向基床系數相較于m法確定的值有較大幅度減小,并且基坑寬度和降水深度越大,地基土水平向基床系數就越小。這是由于降水過程中降水井旁滲流力的作用導致被動區土體發生背離圍擋結構的水平位移,并進一步引起復雜的圍擋結構-土相互作用。利用彈性地基梁法進行開挖前降水引發基坑圍擋結構變形預測時,若采用m法來確定地基土水平向基床系數,將會低估開挖前降水引發的圍擋結構變形。