·290· 北京科技大学学报 2000年第4期 成，4时步开挖至-2.9m,5-7时步开挖至-7.1 要原因将是桩在支撑部位损伤、折断或水泥土 m,8~10时步开挖至-10m,11~15时步为开挖稳 桩被先拉断而渗漏水， 定期.模型6一次开挖到底，分5个时步模拟， 1~2时步为初应力场形成，第3时步开挖到底， 塑性区 第4时步安装支撑，第5时步为稳定期. 支携， 支撑 水泥土搅拌桩 1.开挖线. 淤泥 粘土 钢筋砼灌注柱 沙沙》沙 图2塑性区域（模型1第10计算时步） 图1计算断面 Fig.2 Distribution of plastic region Fig.1 Sketch of calculation cross section 2.2模型2 表2模型特性参数 应力分布规律性强.图3是稳定期后主应 Table 2 Characteristic parameters of models 模型号地面超开 支撑数桩长/灌注桩 力矢量图（局部）.复合桩水平位移量比模型1 大，桩顶最大水平位移16mm,且稳定后仍有增 载/kPa步数 m径/mm 支撑位置m 模型1203 220 800 -2.9,-7.1 长趋势.地面沉降、基坑反弹、塑性区域分布均 模型22030 20 800 比模型1有较大增长.土体变形、复合桩位移过 模型3203024 800 大引起土体大面积屈服失效将是此模型主要破 模型420 30 201000 坏模式 模型540 3 2 20 800 -2.9.-7.1 模型620 1 2 20 800 -2.9、-7.1 模型720 3 3 20 800 -2.8,-5.7,-8.6 2变形破坏分析 4 4 计算机后处理生成了各步增量位移、节点 W:r1tt·÷年： 年 增量位移矢量、塑性区域、桩身位移等图，由于 娜r11F:: 篇幅有限，仅对各模型作简要分析， ÷f‘g1n 好：；t； 2.1模型1 基坑反弹增长平稳，开挖完最大反弹12 mm;地面沉降、复合桩水平位移及塑性区域，在 施加支撑后分布范围减小或变形增加趋势减 图3主应力矢量（模型2第15计算时步） 缓，最大沉降19mm.土体局部塑性破坏主要是 Fig.3 Principal stress vector 桩身位移产生的压屈或剪屈.图2是第10计算 2.3模型3 时步塑性区域分布图（图中阴影部分为塑性区 桩长增加使基坑内土体变形受地面超载影 域).近桩土体单元变形比较大，受支撑和土压 响减小，基坑反弹比模型2减小.开挖面以上桩 作用，复合桩在支撑部位产生高度应力集中，在 所受土压没什么变化，开挖面以下桩所受主动 桩中下部产生了竖直方向拉应力，灌注桩中的 土压增大，使桩水平位移有所减小，而地面沉 主应力是水泥土桩中的3~14倍.由计算结果可 降、塑性区分布变化不大，故其破坏模式大致同 以判断此模型复合桩支护结构失效或失稳的主 模型2.· 北 京 科 技 大 学 学 报 年 第 期 成 , 时步 开 挖 至 一 , 一 时 步 开挖 至 一 , 一 时步 开挖至 一 , 一 巧 时步 为开 挖稳 定 期 模型 一 次开 挖 到 底 , 分 个 时 步模拟 , 一 时步 为初 应 力场 形 成 , 第 时步 开挖 到 底 , 第 时步安装 支撑 , 第 时 步 为 稳 定 期 要 原 因将 是 桩 在 支撑 部位 损 伤 、 折 断或水泥土 桩 被先 拉 断而 渗 漏 水 妻煌, 臼卜 到皇卜 开挖线 妻煌, 臼卜 水泥土搅拌桩 到皇卜 淤泥 开挖线 目 · , 润 一上 习 「一 , ‘ ’ 闷 ‘ , , ‘ , ’ 阳 · , ’ 二 , , 腮 阅 讯 一 厕渊 , 呼 甲 一仁闻与 一 ‘ 一 一 州门删卜 一 门们幽 奋 ,翻 ’ ‘ ’ ’ 比片翻丽 川 厂翩「日 , 训姗「山 一 出 川借 ‘ , , , 。 厕 · 一 州呱 ‘ ‘ , · 图 计算断面 图 塑性区域 模型 第 计算时步 · 表 模型特性参数 模型号 地面超 开挖 载瓜 步数 支撑数 桩长 灌注桩 径 支撑位置 一 模型 ‘乙‘, , ,, 甘︸ ‘,,︸, ︸ 八八︸ 模型 模型 模型 模型 模型 模型 一 , 一 模型 应 力分 布规律性 强 图 是稳定期后主应 力 矢 量 图 局 部 复合桩 水 平位 移量 比模型 大 , 桩 顶 最 大水 平位 移 , 且稳定后 仍有增 长 趋 势 地面 沉 降 、 基坑 反 弹 、 塑 性 区域 分布均 比模型 有较大增 长 土 体变形 、 复合桩位移过 大 引起土 体 大面积 屈服 失效将 是此模型主要破 坏 模式 一 , 一 一 , 一 一 , 一 , 一 · ︸ 一︼ ︸ ︸ ︸ 变形破坏分析 计 算机后 处 理 生 成 了各 步 增 量 位 移 、 节 点 增量位移 矢量 、 塑性 区域 、 桩 身位 移等 图 ”, 由于 篇 幅有 限 , 仅 对 各模 型 作简 要 分 析 模型 基 坑 反 弹 增 长 平 稳 , 开 挖 完 最 大 反 弹 地面沉 降 、 复 合桩水 平位 移 及 塑 性 区 域 , 在 施 加 支 撑 后 分 布 范 围减 小 或 变 形 增 加 趋 势 减 缓 , 最 大 沉 降 土 体局 部 塑 性 破 坏 主 要 是 桩 身位 移产 生 的压 屈 或 剪屈 图 是 第 计 算 时步 塑 性 区 域 分布 图 图 中阴影 部 分 为塑 性 区 域 近桩 土 体 单元 变形 比较 大 受支 撑和 土 压 作用 , 复合 桩在支撑部位产 生 高度应 力集 中 , 在 桩 中下 部 产 生 了竖 直 方 向拉 应 力 , 灌注 桩 中的 主 应 力 是 水 泥 土 桩 中的 一 倍 由计 算 结 果 可 以判 断此 模型 复合桩 支护 结构 失效或 失稳 的主 图 主应 力矢量 模型 第 计算时步 模型 桩长 增加使基坑 内土 体变形 受地面超载影 响减 小 , 基坑 反 弹 比模 型 减 小 开挖面 以上桩 所 受土 压 没什么 变化 , 开挖面 以下桩所受主动 土 压 增 大 , 使桩 水平 位 移 有 所 减 小 , 而地面沉 降 、 塑性 区分布变化 不大 , 故其破坏模式大致同 模 型