工作井基坑开挖及吊装全过程土体应力路径研究

来源：济南大学学报·自然科学版杂志2022年第03期北京时间：

作者：历朋林,朱士齐,刘燕,曹颖

摘要：以济南市黄河隧道盾构始发工作井为研究实例，根据现场实际施工过程，即基坑分层开挖和吊装施工全过程，运用有限元分析软件ABAQUS进行数值模拟；分析不同区域、不同施工工况下土体单元的大、小主应力及大主应力轴旋转情况。结果表明：随着基坑开挖，坑内土体竖向卸荷，平均压应力不断减小，广义剪应力不断增大，大主应力轴产生顺时针旋转，旋转角变化范围为0°～89.39°,坑外平均压应力不断减小，而广义剪应力几乎不变，大主应力轴顺时针旋转角变化范围为0°～42.78°;在开挖到底后的吊装阶段，吊车正下方的土体单元大主应力旋转角产生较大的逆时针旋转，约为最终旋转角的0～1/4,而吊装对坑内土体的影响较小；吊车下方深1.3倍荷载宽度的三角形范围为吊装荷载的主要影响区，1.3～2.0倍深度范围为次影响区。

关键词：基坑开挖;应力路径;数值模拟;主应力旋转;吊装荷载

基金资助：国家自然科学基金项目(51979122);; 山东省重点研发计划项目(2019GSF111064)