基于隆起变形分析的基坑坑底抗隆起稳定可靠度分析

孟凯琪; 刘志良; 徐亮; 李春立; 李亮; 于忠福; 高原; 李辉

doi:10.13409/j.cnki.jdpme.20221002001

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基于隆起变形分析的基坑坑底抗隆起稳定可靠度分析

论文 | 更新时间：2024-06-26

- 基于隆起变形分析的基坑坑底抗隆起稳定可靠度分析
- Reliability Assessment of Basal‑heave Stability Based on Deformation Analysis
- 防灾减灾工程学报 2024年44卷第3期页码：705-714
- 作者机构：
  
  1.青岛理工大学土木工程学院,山东青岛266520
  2.青岛新华友建工集团股份有限公司,山东青岛266101
  3.青建集团股份公司,山东青岛266071
- 作者简介：
  
  孟凯琪(1999—)，女，硕士研究生。主要从事基坑稳定性可靠度研究。E‑mail:mengkaiqi2021@163.com
  李亮(1977—)，男，教授，博导，博士。主要从事岩土工程防灾减灾研究。E‑mail:liliang@qut.edu.cn
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金项目(51778313)
- DOI：10.13409/j.cnki.jdpme.20221002001
  中图分类号： TU472
- 收稿：2022-10-02，
  
  纸质出版：2024-06-25
- 稿件说明：
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孟凯琪,刘志良,徐亮等.基于隆起变形分析的基坑坑底抗隆起稳定可靠度分析[J].防灾减灾工程学报,2024,44(03):705-714.

MENG Kaiqi,LIU Zhiliang,XU Liang,et al.Reliability Assessment of Basal‑heave Stability Based on Deformation Analysis[J].Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering,2024,44(03):705-714.
孟凯琪,刘志良,徐亮等.基于隆起变形分析的基坑坑底抗隆起稳定可靠度分析[J].防灾减灾工程学报,2024,44(03):705-714. DOI： 10.13409/j.cnki.jdpme.20221002001.

MENG Kaiqi,LIU Zhiliang,XU Liang,et al.Reliability Assessment of Basal‑heave Stability Based on Deformation Analysis[J].Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering,2024,44(03):705-714. DOI： 10.13409/j.cnki.jdpme.20221002001.

摘要

采用土体硬化（Hardening Soil）模型，在PLAXIS 2D中建立基坑开挖数值模型，在获取坑底特征点隆起变形数据的基础上构建坑底隆起变形超限失效模式对应的极限状态函数，为提高计算效率，应用响应面法代替有限元计算快速获取坑底特征点隆起变形值，结合蒙特卡罗模拟方法进行坑底抗隆起稳定性可靠度分析，分析结果表明：第三层土的卸载再加载模量

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4.14866638

3.38666677

以及有效内摩擦角

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3.04800010

4.14866638

的变异性对坑底抗隆起稳定性影响显著；第一层土的有效黏聚力

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2.37066650

3.38666677

、有效内摩擦角

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3.04800010

4.14866638

、割线模量

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4.40266657

3.38666677

、切线模量

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5.16466665

3.38666677

以及第二层土的有效黏聚力

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2.37066650

3.38666677

的变异性对坑底抗隆起稳定性影响较小，但相对而言，第二层土的有效黏聚力

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2.37066650

3.38666677

对坑底抗隆起稳定性的影响较大；对于坑底土体为粉砂的深基坑来说，对坑内土体进行加固可以有效约束坑底隆起变形。

Abstract

A numerical model of excavation was established in PLAXIS 2D using the Hardening Soil model. Based on the heaving deformation data at characteristic points at the bottom of the excavation

a limit state function corresponding to the over-limit failure mode of heaving deformation was constructed. To enhance the computational efficiency

the response surface method (RSM) was employed

replacing finite element calculations to quickly derive heaving deformation values at the characteristic points. Combined with the Monte Carlo simulation method (MCS)

the reliability of the anti-heaving stability at the bottom of the excavation was conducted. The results show that the variability in the unloading-reloading modulus (

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4.74133301

3.97933316

) and effective internal friction angle (

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3.47133350

4.82600021

) of the third soil layer significantly impacted basal-heave stability. The variability in the effective cohesion (

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2.70933342

3.97933316

)

effective internal friction angle (

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3.47133350

4.82600021

)

secant modulus (

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5.07999992

3.97933316

) and tangential modulus (

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5.92666674

3.97933316

) of the first soil layer and the effective cohesion of the second soil layer (

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2.70933342

3.97933316

) had a smaller impact on basal-heave stability. However

the effective cohesion of the second soil layer (

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2.70933342

3.97933316

) exhibited a relatively large influence on basal-heave stability. For deep excavations with silty soils at the base

reinforcing the soil within the excavation effectively constrains base heaving deformation.

关键词

Keywords

references

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