环境对基坑开挖的影响
文摘:在三维有限元程序考虑耦合的地下水渗流和土骨架变形基础上提出了一种三维比奥固结理论和非线性模型的开挖过程。对比分析结果考虑不同的变化和水头不考虑孔隙水压力分布,与前者是完全不同的,并且在基坑变形的原理是比较那些后者,这样的结果,没有考虑到不同的变化，是不可靠的。土壤分布规律的水平和垂直位移,超孔隙水压力的情况等,详细分析了在空间形态和时间性质上,都具有十分重要的指导作用,确保地下工程建设周围环境的安全。
关键词: 环境效应 开挖 不变形 超孔隙水压力
介绍
与城市建设的发展,地下空间的利用和许多深基坑顺序出现。不仅需要确保基坑稳定性和安全性,但也控制了基坑周围的运动和防止土壤层不受损坏。尤其在一些中国沿海地区,如上海、广州、杭州、土壤地层非常柔软、土壤软化饱和,因此开挖会导致土壤地层扩大运动。运动诱导产生了较大的影响基坑安全的建筑物、地铁、地下管道的建设和周围的环境,使之成为关键问题影响基坑开挖，在施工中导致更多的问题。侯耀文、陈(1989)研究的位移土规律,提出深发掘周围介质的方法来评估地表沉降。与有限元技术的广泛应用,采用有限元分析在深发掘和一些基本规则的挖掘环境效应进行了分析和研究(琐碎等,1993,欧和莱,1994年,张,1999;平等,2001年)。地面沉降的影响和侧向偏斜深基坑开挖引起的损害，对埋地管道进行讨论(许仙和善,2005)。Zdravkovic (2005)研究基坑周边地区提供的一份详细的评估的地面活动。此外,谢 (2002)从理论上证实了这一变化造成的脱水无效应力开挖及渗流是主要因素，并对引发地表沉降计算方法进行了比较,与现场观测。彭(2006年),进一步提出了一个新的计算方法引起的地表沉陷与基坑开挖和脱水基于随机介质渗流理论和土理论为基础的整合理论。然而,由于复杂的开挖及地下水渗流、学习环境的影响是深远的。没有开挖通过有效应力分析,不仅包括渗流引起地下水渗流和渗流引起卸水头差之间的内部和外部的坑里,但是也耦合的地下水渗流和土骨架变形可以考虑,本文从三维有限元方程,导出了整合,并编制了相应的有限元程序，对进一步发展一些有用的结论通过分析影响差异的水头的内部和外部的基坑，对超孔隙水压力的基坑,然后调查变化的环境效应。
有限元方程：
固结比奥的三维有限元方程(谢,2002)如下:
,
[K]这个元素合并矩阵, {Delta;U}为增加的未知的柱矩阵的元素节点和{Delta;R}为增加柱矩阵等价荷载的和径流的元素节点。这个子矩阵[K]可以表达为:
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